VoL22 No.4 武安华等：SC的围相热压烧结 ·329 SiC+2SiO-3Si+2CO (2) 存在晶粒长大现象，烧结体组织尺寸大于原始 Si+C-SiC (3) 粉末尺寸.此外，在SiC颗粒的内部还可以观察 另外加入B时，B处于SiC粉末颗粒之间， 到微孔.徽孔的存在是烧结体难以达到理论密 随温度升高，B部分固溶到SC中去，其溶解量 度的一个原因，微孔的形成是在晶粒长大时，晶 用中子激活和自动辐射照相术(autoradiogragh) 界移动的速度高于气孔排除的速度所致， 测出接近0.2%1，从而使相接触的SiC颗粒间 形成能量较低的晶界，即下降，同时，加热与 加压，导致颗粒发生重排，促进SiC的致密化. 在烧结温度为1950℃，压力为25MPa的条 件下，选择适当的烧结时间，可以促进SC的致 密化.由表1可以看出保温时间与SC陶瓷的 烧结密度之间的关系，当烧结时间为1h,其相 对密度为978%，基本实现了SiC陶瓷的烧结致 密化. 表1烧结时间对热压aSC相对密度的影响 Table I Effect of sintering time on relative density of sin- 图2SC烧结体形貌 tered a-SiC Fig.2 Morphology of HP SiC 项目 1-1 1-2 1-3 2.4材料的力学性能 烧结时间min 20 40 60 实际密度gcm3 2.65 3.06 3.11 表2列出了材料的抗弯强度与断裂韧性， 理论密度gcm3 3.18 3.18 3.18 其中样品1-3的烧结条件为：温度1950℃，保温 相对密度% 83.3 96.2 97.8 1h,压力25MPa,固相烧结.样品14为烧结条 2.2材科的物相组成 件相同的YAG SiC,其初始组成为90%a- SiC+6%Al0+4%Y0(质量分数).样品15来自 图1为SiC烧结体（试样】-3）的X-射线衍 Young-Wook Kimm的YAG SiC,其初始组成为 射图谱，从图中可以看出，材料未发生相变.从 83.8%a-SiC+7%A103+9.8%Y0,(质量分数). 特征峰可以判定，SiC仍以12H形式存在.还存 从表2的数据可以看出，固相烧结的a-SiC陶瓷 在次晶相B和C,其在高温烧结，经冷却析晶后 的抗弯强度和断裂韧性接近液相烧结的强度和 残存于晶界 韧性，这也证明在1950℃，保温1h,压力为25 30 △SiC MPa的烧结条件下，可以使材料基本致密化，并 25 ●C 达到较高性能. OB 20 囊2S1C试样的力学性能 Table 2 Mechanical properties of SiC samples 样品号 抗弯强度MPa 断裂韧性MPam口 10 】-3 383 4.95 14 390 4.64 △△● 1-5 477 4.40 230 30 % 50 60 70 28/9 3 结论 图】SC陶瓷的X-射战衍射图谱 Fig.1 X-ray patterns of SiC ceramics (I)采用为a-SiC粉末为起始原料，通过合 适的烧结添加剂和烧结工艺，固相烧结制备出 23材料的撒观结构 了SiC陶瓷. 图2为试样1-3断口的SEM电镜照片，由 (2)该材料的力学性能和YAG SiC陶瓷力 照片可以看出：SC烧结体致密度很高，但明显 学性能相近，抗弯强度为383MPa,断裂韧性达