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针对难融化合物烧结问题,本文提出一种通过在难融化合物中添加非化学计量比氮化钛,通过空位扩散提高烧结性并降低烧结温度的新方法。本文采用非化学计量比TiN0.3分别与AlN、Si3N4及Al2O3复合烧结,通过界面扩散来降低烧结温度并提高其烧结性。本实验中采用TiN0.3分别与AlN、Si3N4及Al2O3分层填装进行SPS烧结,对界面行为研究表明:TiN0.3和AlN两相界面处有明显的扩散区, AlN中的N、Al原子通过空位扩散机制向TiN0.3中扩散,由于TiN0.3中大量N空位的存在,使得扩散后的N原子在TiN0.3中迁移时被空位吸收,并在靠近AlN基体处形成化学计量比TiN层,Al原子则穿过TiN层在TiN0.3基体中以六方AlN结构结晶析出;对TiN0.3/Si3N4烧结界面分析发现Si3N4首先分解为Si和N原子,N原子扩散进入TiN0.3并在N空位处形成计量比TiN;大量的Si残留在Si3N4基体中,并有少量TiSi2相析出;TiN0.3/Al2O3的烧结界面没有出现明显的界相区,但是少量O扩散进入TiN0.3晶格,形成Ti(O)Nx固溶体。在Al2O3基体中添加不同比例的TiN0.3后,采用SPS烧结方式在不同温度下对TiN0.3/Al2O3复合材料进行烧结。结果表明,当烧结温度为1400℃,保温时间为10min时,添加30vol.%TiN0.3的TiN0.3/Al2O3烧结体具有较高的硬度(20.9GPa)和断裂韧性(5.25MPa·m1/2)。