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The effect of fabrication parameters on the mechanical properties of sintered reaction bonded porous Si3N4 ceramics

  • Porous silicon nitride ceramics were prepared via sintered reaction bonded silicon nitride at 1680 °C. The grain size of nitrided Si3N4 and diameter of post-sintered ß-Si3N4 are controlled by size of raw Si. Porosity of 42.14–46.54% and flexural strength from 141 MPa to 165 MPa were obtained. During post-sintering with nano Y2O3 as sintering additive, nano Y2O3 can promote the formation of small ß-Si3N4 nuclei, but the large amount of ß-Si3N4 (>20%) after nitridation also works as nuclei site for precipitation, in consequence the growth of fine ß-Si3N4 grains is restrained, the length is shortened, and the improvement on flexural strength is minimized. The effect of nano SiC on the refinement of the ß-Si3N4 grains is notable because of the pinning effect, while the effect of nano C on the refinement of the ß-Si3N4 grains is not remarkable due to the carbothermal reaction and increase in viscosity of the liquid phase.

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  • 1-s2.0-S095522191400346X-main.pdf
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Metadaten
Autoren/innen:Dongxu Yao, Y. Xia, K.-h. Zuo, D. Jiang, Jens Günster, Y.-P. Zeng, J.G. Heinrich
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Journal of the European Ceramic Society
Jahr der Erstveröffentlichung:2014
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.4 Keramische Prozesstechnik und Biowerkstoffe
Herausgeber (Institution):European Ceramic Society
Verlag:Elsevier
Verlagsort:Oxford
Jahrgang/Band:34
Ausgabe/Heft:15
Erste Seite:3461
Letzte Seite:3467
Freie Schlagwörter:Anisotropic grain growth; Ceramic; Porous ceramics; Reaction bonding; Silicon nitride
DOI:https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2014.06.018
ISSN:0955-2219
ISSN:1873-619X
Verfügbarkeit des Volltexts:Volltext-PDF im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:20.02.2016
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:12.02.2015