纳米铁钼包覆氮化硅及其强韧化

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

50804016

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

银锐明

完成单位：

湖南工业大学

中文关键词：

非均相沉淀; 金属陶瓷; 自增韧; 微观组织结构;

其他语种关键词：

heterogeneous precipitation; cermet; self-Toughening; microstructure

项目类型：

青年科学基金项目

语种：

中文

开始日期：

2009-01-01

结束日期：

2011-12-31

中文摘要：

本质脆性问题限制了Si3N4陶瓷发展和广泛应用。本项目采用非均相沉淀-热还原-常压烧结方法制备高强韧Fe、Fe-Mo包覆Si3N4金属陶瓷。对制备过程中颗粒包覆工艺条件、烧结行为特征、性能、显微组织结构以及稀土氧化物等助剂（Y2O3-MgO）对该材料各方面影响和增韧机理进行试验研究和理论分析，得到包覆工艺参数（Si3N4悬浮液浓度、沉淀剂滴加速度、机械搅拌速度、分散剂在悬浮液浓度、溶液的PH值等）对Si3N4包覆状态的影响规律，进而获得优化工艺参数；完成包覆颗粒的还原与烧结过程晶相反应变化与微观结构演变规律以及稀土氧化物等助剂对其影响的研究，发现稀土氧化物等助剂加入，一方面实现金属复合与自增韧耦合增韧效应，另一方面降低了液态金属的表面张力和液-固界面能，改善润湿性，降低气孔率，从而材料获得牢固界面结合，大幅提高材料的致密度及力学性能；增韧机理主要为裂纹偏转增韧、韧性颗粒与晶须桥联增韧、晶须拔出等机理；实验测试各项力学性能值指标远高于国内外采用热压或热等静压制备的Si3N4基陶瓷；本项目在株洲精工硬质合金有限公司、湖南永工阀门制造有限公司等应用， 实现上千万元产值。