TiO₂添加剂氮化硅陶瓷

退火韧性强度双升

通过TiO₂添加剂结合退火工艺,实现氮化硅陶瓷中Si₃N₄微米棒的三维定向排列,显著提升力学性能。

Duan, Yusen · 张景贤 · Boan, Zhou · Li, Xiaoguang · Qun, Wang · Liu, Ning · Zhe, Li · Lingfeng, Wang

Ceramics International 2023

参数信息

相对密度
99.6 %
抗弯强度
785 MPa
断裂韧性
9.84 MPa m^1/2
抗弯强度
981 MPa
热导率
68.49 W/(m·K)

技术优势

退火后强度大幅提升

2 mol% TiO₂试样经1700 °C退火后,抗弯强度从707 MPa升至981 MPa,提升近40%。

断裂韧性同步改善

1 mol% TiO₂试样退火后断裂韧性从8.31 MPa·m^1/2增至9.84 MPa·m^1/2,提升18%。

热导率提高

2 mol% TiO₂试样退火后热导率从57.8 W/(m·K)升至68.49 W/(m·K),增幅18%。

形成定向微米棒排列

TiO₂作为晶种剂,诱导Si₃N₄微米棒在基体上三维定向排列,改善力学性能。

应用场景