RE-Si-Al-O-N(RE=Y或Lu)连接Si_3N_4陶瓷接头的微观组织与性能

通过添加稀土Y或Lu,设计Si3N4–Al2O3–RE2O3–Si O2(RE-Si-Al-O-N,RE=Y或Lu)混合粉末焊料,原位形成以RE-Si-Al氧氮玻璃为中间层的氮化硅陶瓷接头。研究了连接过程中陶瓷接头微观组织与性能随连接温度、保温时间、稀土类型的变化,并分析了接头高温氧化行为。结果表明,采用Y-Si-Al-O-N焊料时,保温时间延长有利于接头内组织均匀化、焊缝致密化及焊料与母材间的相互扩散,形成良好连接。接头强度随保温时间延长先升高后降低,保温30 min时,接头强度出现峰值(218 MPa)。接头经1 200℃氧化20 h后仍保持原始强度的82%。采用Lu-Si-Al-O-N玻璃连接氮化硅,随连接温度升高,焊缝致密化程度提高,?-sialon相增加,连接强度呈现升高趋势。