اثر پارامترهاي نيتريداسيون بر نسبت تشكيل β:α در فرآيند سينتر واكنشي نيتريد سيليسيم

هدف اصلي از اين تحقيق تهيه بدنه متخلخل نيتريد سيليسيم به كمك ريخته‌گري ژلي و سينتر واكنشي است كه داراي ٪۳۰ تخلخل و بيش‌تر از MPa ۱۰۰ استحكام خمشي باشد. براي رسيدن به اين هدف رفتار رئولوژي و پارامترهاي ريخته‌گري ژلي بررسي و بهينه شده است. سپس بدنه سيليسيم ريخته‌گري ژلي شده در دماي ⁰C ۱۴۵۰-۱۳۵۰ در اتمسفر نيتروژن به مدت ۱۰-۶ ساعت نيتريده شده است. براساس نتايج آناليز پراش اشعه ايكس نسبت آلفا به بتا نيتريد سيليسيم از ۱۶/۳-۵۸/۰ كاهش يافته است. بدنه نيتريد سيليسيم حاصل شده داراي ٪۴۵-۴۰ تخلخل و MPa ۱۶۰-۸۰ استحكام خمشي است. براساس تصاوير ميكروسكوپ الكتروني، الياف ميله‌اي شكل بتا و سوزني شكل آلفا در رنج دمايي ⁰C۱۴۵۰-۱۴۰۰ رشد مي‌كند. از طرف ديگر، نتايح نشان داد كه با افزايش دما از ⁰C۱۴۰۰ به ⁰C۱۴۵۰ مولكول نيتروژن تجزيه شده و به اتم نيتروژن تجزيه شده و بتا نيتريد سيليسيم تشكيل مي‌شود اما در صورتيكه نيتريداسيون در زير دماي ⁰C۱۴۰۰ انجام مي‌شود واكنش نيتريداسيون آهسته‌تر بوده و در نتيجه واكنش مولكول نيتروژن با سيليسيم، آلفا نيتريد سيليسيم حاصل مي‌شود.