Sintering behavior of Si3N4 with Y2O3 and Al2O3 addition

窒化ケイ素に5wt%のY2O3と2wt%のAl2O3を加え, 1気圧の窒素中で1750°-1800℃ (常圧焼結), または10気圧の窒素中で1800°-1980℃ (ガス圧焼結) に1時間加熱した. 常圧焼結では1600°-1800℃で収縮が観測される. 1800℃の焼結では窒化ケイ素の熱分解が生じるため収縮が止まってしまう. 最高到達密度は相対密度71.7%であった. ガス圧焼結では熱分解が抑制でき, 液相量を増加させる反応が起こる. 焼結体の密度は1800°-1980℃で生じる溶解-再析出過程により増加する. この過程は高温ほど顕著であった. 1930°-1980℃の焼結で相対密度97%以上の高密度品が得られる. 1950℃では最高99.4%の焼結体を得ることができた. 高温焼結中に異常粒成長が生じ, 繊維状粒子が生成した.