高温氧化对再结晶碳化硅陶瓷断裂强度的影响

研究了在1500℃空气中的高温氧化对再结晶碳化硅(recrystallized silicon carbide,RSiC)陶瓷断裂强度的影响。用X射线衍射仪、扫描电镜分析了RSiC样品氧化后表面的物相组成及显微结构。结果表明:在1500℃下RSiC陶瓷的氧化质量增加遵循抛物线规律,氧化速率常数为3.77×10-5g2/(cm4·h1),其线性相关系数r2为0.998。RSiC陶瓷的室温抗弯强度随氧化时间增加呈现出先升后降的变化趋势,当氧化21h时,材料的室温抗弯强度最高,达到87MPa。氧化初期由于样品表面生成致密的非晶态SiO2,对样品表面的缺陷起到了钝化作用,导致材料室温断裂强度升高;氧化后期由于非晶态SiO2膜的析晶而产生裂纹以及循环氧化导致裂纹扩展,从而使材料的断裂强度降低。