氮化硅陶瓷底板的易断裂性产生的原因并探讨可能的改善措施
发布时间： 2024-05-21 来源：开云APP网站
在探讨氮化硅陶瓷底板易断裂的原因时，我们应该考虑其材料的物理特性。虽然氮化硅陶瓷被誉为结构陶瓷中综合性能最优良的材料之一，但它的力学性能相对较差，特别是在高温下容易氧化。影响原材料耐热震特性的重要的条件包括线线胀系数、传热系数、弹性模量以及抗压强度和冲击韧性等。此外，如果晶格中存在缺陷或杂质，如氧缺陷，也可能会削弱材料的断裂韧性。
为了提高高精度氮化硅陶瓷的抗断裂性能，常用的方法有优化原材料质量、添加合适的烧结助剂、采用高性能的制备工艺。具体如下：
添加合适的烧结助剂：选择正真适合的烧结助剂可以有效提升氮化硅陶瓷的热导率和断裂韧性。例如，以Y2O3-MgSiN2为烧结助剂可制得具有较高断裂韧性的氮化硅陶瓷材料。研究表明，α-Si3N4配合CeO2作为烧结助剂，在一定条件下热压烧结，可以制备出高致密的氮化硅陶瓷材料。
采用高性能的制备工艺：气压烧结是一种流行的生产高强度氮化硅部件的方法。此法使用已与烧结助剂混合的氮化硅粉末，并利用气压来促进液相烧结，有时还加入粘合剂以提高生坯陶瓷体的机械强度。
总之，通过这一些方法，可以提高氮化硅陶瓷的综合性能，由此减少其在制造和使用的过程中的断裂风险。