氟化物燒結(jié)助劑對SiC陶瓷燒結(jié)的影響
有研究表明,SiC陶瓷樣品的密度與熱導(dǎo)率隨YF3的加入顯示先增后減的變化,當(dāng)加入5%的YF3時,密度與熱導(dǎo)率均達到最大。YF3作為燒結(jié)助劑可以提高SiC陶瓷的致密度和熱導(dǎo)率主要是由于YF3可以與SiO2反應(yīng)生成第二相,同時達到除氧的目的,凈化SiC的晶格。而生成的液相也可以促進燒結(jié)的進行,降低燒結(jié)溫度。
密度與熱導(dǎo)率出現(xiàn)先增后減的變化,原因可能有如下兩點:
第一,添加適量燒結(jié)助劑形成的液相可以使陶瓷致密化程度提高。YF3添加量過少,不足以形成足夠的液相,而過量的YF3又會產(chǎn)生過多液相,粘度增加,均不利于碳化硅陶瓷的致密化。
第二,YF3中的Y元素可以和SiC表面SiO2中的O元素相結(jié)合生成氧化物,并分布于晶界內(nèi)。當(dāng)YF3含量較低時,沒有足夠多的YF3與SiO2進行作用,使得SiC晶粒中仍存在SiO2雜質(zhì)。而過量的YF3會導(dǎo)致燒結(jié)反應(yīng)生成的氣體大量揮發(fā),使致密度下降。
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