邓娟利 范尚武 成来飞 张立同

(1.长安大学材料学院，陕西西安710064；2.西北工业大学超高温结构复合材料重点实验室，陕西西安710072)

0 引言

氮化硅陶瓷具有优良的抗氧化性，良好的热、化学稳定性，高的强度和硬度以及自润滑性，广泛地用作耐高温、耐腐耐磨零部件、高速切削刀具、雷达天线罩等[1,2]，其应用领域涉及到机械、化工、电子、军工等行业。尤其是氮化硅陶瓷有很好的抗热震性和化学稳定性，对多种有色金属熔融体(特别是Al液)不润湿，氮化硅常用作有色金属熔炼中的热电偶保护套管、加热套管、熔炼槽等[3]。

一般陶瓷烧结是借助粉末表面能推动坯体内的物质迁移，填充孔隙，排除气孔，使坯体收缩致密而实现。反应烧结氮化硅(RBSN)的烧结则是通过（1）式反应合成氮化硅，同时反应生成的氮化硅超细粉末以表面扩散机理形成反应烧结体。在硅、氮反应合成过程中有22%摩尔体积增加，增加的这部分体积填补坯体内原来硅粉颗粒间的间隙，烧结后的产品尺寸与坯体尺寸基本相同[4-6]。RBSN烧结前后尺寸基本不变，坯体经预氮化，然后进行机械加工，最后进行氮化烧结可精确制造形状复杂的产品，不需昂贵的机械加工，可降低复杂氮化硅陶瓷构件的制造难度和生产成本。冷等静压成型的坯体强度大、密度高而均匀，可以成型长径比大、形状复杂的零件，尤其可以实现坯体近、净尺寸成型，在改善产品性能，减少原料消耗，降低成本等方面，都具有引人注目的优点[5,7-9]。……