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作者:任喆;周芬;吴浠;尚炜翔;包金小;
单位:内蒙古科技大学材料科学与工程学院;内蒙古科技大学稀土产业学院;内蒙古科技大学轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室;
摘要:通过系统研究NbO的掺杂对氮化硅陶瓷样品性能的影响,发现掺杂NbO可以改善β-Si_3N_4晶粒的微观结构,并且生成韧性更好的Si_2N_2O第二相,进而有效提高氮化硅陶瓷的力学性能。研究表明,当掺杂量为5 wt.%时,样品具有最佳的光学和力学性能,最终采用热压烧结工艺制备出高致密、高性能的黑色氮化硅陶瓷样品,其维氏硬度和断裂韧性分别可达21.68 GPa和10.08 MPa·m~(1/2)。在可见光范围内,Nb~(2+)离子的核外电子发生d-d跃迁,吸收了全部的可见光,表现出均匀亮黑色,明度值L~*达到了40.10,颜色指数a~*和b~*分别达到了0.81和1.12。
关键词:氮化硅陶瓷;;热压烧结;;颜色
基金资助:内蒙古自治区高校创新团队(NMGIRT2215);; 内蒙古自然科学基金(2022JQ09);; 2023年内蒙古自治区自然科学基金项目(2023QN02009);; 2022年内蒙古自治区高等学校碳达峰碳中和研究专项(STZX202202);; 2023年内蒙古自治区直属高校基本科研业务费(2023QNJS189)