Vol.24 武安华等：原位增韧B-Si,N,a一Sialon复相陶瓷 ·629· 变长，长径比变大.同时随着m值的增加，等轴 (3)B-Si,N,/a-Sialon复相陶瓷由于加入一个 粒状颗粒的数目也不断增加，这与a-Sialon相组 具有大的长径比的物相B-SiN,调整了材料的 成的增加有关.B-Si,N,/a-Sialon复相陶瓷的断 微观结构.与-Sialon相比，材料的强度和韧性 裂韧性大于a-Sialon的2~3MPam,保持在5 得到了提高. MPa·mz左右，抗弯强度大于400MPa,高于a- Sialon的200-300MPa.这是由于B-SiN,/a-Sia- 参考文献 lo复相陶瓷中有一个具有大的长径比的物相B 1 Hampshire S,Park HK,Thompson D P,et al.a'-Sialon ceramics [J].Nature,1978.274:880 S1,N,调整了材料的微观结构，从而通过原位 2孙维莹，王佩玲，陈建新，等.在热处理过程中u邛-Sia 增韧，提高了材料的强度和韧性. lon的相变[刀.无机材料学报，1996,11：269 3 ShenTS.Microstructure and mechanical properties ofthe 3结论 in situ b-Si3N4/a'-Sialon composite [J].JAm Ceram Soc, 1994,77:2345 (1)研究了B-SiN,/a-Sialon复相陶瓷烧结行 4 Sun W Y,Shen T S.Solubility limits of a'-Sialon solid so- 为.B-SiN/a-Sialon复相陶瓷致密化程度随着 lutions in the system Si,Al,Y/N,O [J].J Am Ceram Soc, 烧结过程中形成的液相含量增加而提高. 1991.74:2547 (2)热压烧结制备了B-Si,N,/a-Sialon复相陶 5 Goto Y,Fukasawa T,Kato M.Strength of B-Sialon/a-Si.N 瓷.随着m值的增加，阝-Si,N/a-Sialon复相陶瓷 layered composites [J].J Mater Sci,1998,33:425 6 Thommy Ekstrom,Mats Nygren.Sialon ceramics []J 相组成中a-Sialon相质量分数增加，材料的力学 Am Ceram Soc,1992,75:259 性能表现出-Si,N,和a-Sialon力学性能的加和 7周和平.SN,的X衍射定量相分析方法介绍U.硅 性 酸盐学报，1980,18(4)：414 In-situ Toughening Multi-phase B-SiN./a-Sialon Ceramics WU Anhua,GE Changchun Laboratory of Special Ceramics and P/M,UST Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT The densification behavior,phase composition,mechanical properties and microstructure of hot-pressed multi-phase B-SiN./a-Sialon ceramics were studied by XRD,mechanical measurements and SEM.The results indicated that the multi-phase B-Si,N/a-Sialon ceramics mix the mechanical properties of B Si,N,and a-Sialon,the phase composition and mechanical properties can be tailored by adjusting the com- position of start powders.Compared with a-Sialon ceramics,the strength and toughness of the multi-phase B -Si,N./a-Sialon ceramics are increased by in-situ toughness because of adding the B-Si,N,phase with a high aspect ratio. KEY WORDS in-situ toughness;B-Si,N;a-Sialon;multi-phase ceramicV61 . 2 4 武安华 等 : 原位 增韧 p 一 is 入扩a 一 is al no 复相 陶瓷 一 6 2 9 - 变长 , 长径 比变大 . 同时 随着 m 值 的增加 , 等轴 粒状颗粒的数 目也不 断增加 , 这与* iS al on 相 组 成 的增加 有关 . 卜is, 酬* is al on 复相 陶瓷 的断 裂韧性大于 二 is al on 的 2一 3 MP a · 耐 , 保持在 5 MP a · 碌左右 , 抗弯强 度大于 4 0 MP a , 高 于二 S i a l o n 的 2 0 0一3 0 0 M P a “ , . 这是 由于 p 一 5 1 3 酬二S i a - lo n 复相陶瓷中有一个具有 大的长径 比 的物相 p 一 is 封 。 , 调整了 材料的微观结构 , 从 而通过 原位 增韧 , 提高 了材料 的强 度和 韧性 . ( 3 )p 一 S i 3 N 扩-a S i a l o n 复相陶瓷 由于 加人一个 具有 大的 长径 比 的 物相 卜is 入 4 , 调 整了 材料的 微观结构 . 与 -a is al on 相 比 , 材料的强 度和 韧性 得 到了提高 . 参 考 文 献 3 结论 ( l) 研究了 卜iaS N 扩} iS al on 复相 陶瓷烧结行 为 . 卜is 3 N 扩二is al o n 复相 陶瓷致 密化程度 随着 烧结过程 中形成 的液相含量增加而提高 . 仅)热压烧结制备 了卜 5 1入扩a￾S ial on 复相 陶 瓷 . 随着m 值的增 加 , p 一 izS 酬-a iS al on 复相 陶瓷 相组成中以一S l al on 相质量分数增加 , 材料的力学 性 能表现 出p 一 5 1凡 和 -a iS al o n 力学性能 的加 和 性 . 1 H a m P s h ir e S , Pa rk H K , hT o m P s o n D P, e t a l . a ,一 S i a l o n c e r am i e s [月 . N a t u er , 1 9 7 8 , 2 7 4 : 8 8 0 2 孙维莹 , 王佩玲 , 陈建新 , 等 . 在热 处理过程 中a 一 p 一 is a - l o n 的相变 [J ] . 无机 材料学报 , 19 9 6 , 1 1 : 2 6 9 3 She n T S , M i e ro s t r u c to r e an d m e e han i e a l P r o P e irt e s o f th e i n s itu b 一 S i3N4 a/ ,一 Si a l o n e o m p o s iet 〔J ] . J A m C e r a 们以 S o e , 19 9 4 , 7 7 : 2 3 4 5 4 S u n W Y, Sh e n T S . S o l u bi li yt lim i t s o f a , , S i a l o n s o l id s o - lut i o n s i n ht e s y s t e m 5 1 , A I , y / N , 0 [J ] . J A m C e r a m S o e , 1 9 9 1 , 7 4 : 2 5 4 7 5 G o t o Y, Fu k a s aw a T, Kat o M . S etr n g t h o f p 一 S i a l o川 a 一 S i 3N 4 lay e er d e o m P o s it e s J[ ] . J M aet r S e i , 19 9 8 , 3 3 : 4 2 5 6 hT o m m y E k s t r o m , M at s Ny g r e l l . Si a l o n c e r am i c s [J ] . J A m C e r am S o e , 1 9 9 2 , 7 5 : 2 59 7 周和平 . iS sN4 的 X 衍射定 量相分 析方法介 绍 [J] . 硅 酸盐 学报 , 1 9 8 0 , 18 ( 4 ) : 4 1 4 I n 一 s iut oT u g h e n i n g M u lt i 一 P h a s e 卜S i 3 N 扩-a S i a l o n C e r am i e s 砰U A n h u a , G E hC a 刀 g ℃ h u n L ab o r at o yr o f S P e e i a l C e r a l ll i e s an d PM/ , U S T B e ij吨 , B e ij in g 10 0 0 8 3 , C h in a A B S T R A C T hT e de n s iif e at ion b e h va ior, Ph a s e e o m P o s iti o n , m e e h an i c a l P r o Pe rt i e s an d m i e r o s trU c trU e o f ho t 一 P r e s s e d m u lt i 一 Ph a s e p 一S i 3 N 扩-a S i a lon c e r am i e s w e er s ut d i e d b y X RD , m e c h a n i e a l m e a s uer m e nt s an d S E M . hT e r e s u lt s in id e at e d ht at ht e m u lt i巾h a s e p一i封扩以- S i al on e er am i e s m ix ht e m e ch an i e al P r o Pe rt i e s o f 卜5 1入 ; an d } S i a l o n , het Pha s e e o m P o s iit o n an d m e c h ian e al P r oP ert i e s e an b e t a il o r e d b y a dj u s t in g th e e o m - P o s it i o n o f s t art P o w d e r s . C o m P aer d w iht -a S i a lon e e ar m i e s , het s tr e n hgt a n d ot u g h n e s s o f ht e mu lt i 一 Ph a s e p 一i封扩以- S i al on e er a m i e s ar e i n c r e a s e d 勿 in 一 s iut t o u gh n e s s b e e aus e o f a d d i n g t h e p es s i封 4 Ph a s e w iht a hi hg a s P e c t r at i o . K E Y W O R D S i n 一 s iot t o u g hn e s s: p 一 5 1凡: } S i a l o n : mu lit 一 hP a s e c e amr i c