Спекание и свойства самоармированных материалов Si₃N₄–Y₂O₃–Al₂O₃–ZrО₂

Abstract

Приведены результаты исследований процесса свободного спекания, микроструктуры и свойств высокоплотных Si₃N₄-материалов, полученных из нанодисперсных порошков композиционного состава Si₃N₄–Y₂O₃–Al₂O₃–ZrО₂. Показано, что предел прочности при изгибе Rbm этих самоармированных материалов с низким содержанием стеклофазы превышает 900 МПа, трещиностойкость К1с>6,0 МПа×м¹/², применение предварительной газотермической обработки исходных композиций позволяет повысить их прочность за счет повышения однородности микроструктуры и количественной доли анизометричных зерен Si₃N₄ в материале.

Наведено результати досліджень процесу вільного спікання, мікроструктури та властивостей високощільних Si₃N₄-матеріалів, отриманих з нанодисперсних порошків композиційного складу Si₃N₄–Y₂O₃–Al₂O₃–ZrО₂. Показано, що межа міцності при згині Rbm цих самоармованих матеріалів з низьким вмістом склофази перевищує 900 МПа, тріщиностійкість К1с>6,0 МПа×м¹/², застосування попередньої газотермічної обробки вихідних композицій дає можливість збільшити їх міцність за рахунок підвищення однорідності мікроструктури та частки анізометричних зерен Si₃N₄ у матеріалі.

The results of investigation of the pressureless sintering, microstructure and properties of high-density Si₃N₄-based materials prepared from nanodispersed Si₃N₄–Y₂O₃–Al₂O₃–ZrО₂ composite powders have been reported. It is shown that these self-reinforced materials with low content of glass phase have a bending strength Rbm above 900 MPa and fracture toughness К1с>6.0 MPa×m¹/², preliminary gas-thermal treatment of the initial powders increases strength owing to the homogeneous of microstructure and quantity of anisometric grains Si₃N₄ in the material.