Физико-механические свойства β-Si₃N₄, спеченного при высоких давлениях

Abstract

Исследованы физико-механические свойства β-Si₃N₄, спеченного без активирующих добавок при давлении 4 GPa и температурах 1200–2200°С с высокой скоростью нагрева до 3000°С/min. Определены оптимальные условия изготовления высокоплотной керамики с содержанием 100% β-фазы нитрида кремния. Получены образцы с коэффициентом трещиностойкости K1c до 5.5 MPa·m¹/², микротвердостью Hμ = 15.3–25.6 GPa, чистотой поверхности Ra = 0.025 μm. Достигнута теплопроводность λ = 135 W/(m·K).

The physical and mechanical properties of β-Si₃N₄ sintered without any additives at the pressure of 4 GPa in the temperature range of 1200–2200°С at high heating rate up to 3000°С/min have been investigated. The optimal conditions of fabrication of high-dense ceramics with 100% content of β-phase have been determined. The samples are prepared that are characterized by the coefficient of fracture toughness K1с up to 5.5 MPa·m¹/², microhardness Hμ = 15.3–25.6 GPa, surface roughness Ra = 0.025 μm. Thermal conductivity of λ = 135 W/(m·K) is achieved.