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真空气氛下非晶硅碳氮(SiCN)陶瓷的高温晶化行为

夏熠 , 乔生儒 , 王强强 , 张程煜 , 韩栋 , 李玫

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00827

以六甲基二硅氮烷为单一前驱体，采用电热裂解化学气相沉积技术制备了SiCN陶瓷. 借助X射线衍射仪、透射电子显微镜研究了真空环境中非晶SiCN陶瓷在1300～1900℃范围内的晶化行为，并根据研究结果，运用分解-结晶机理解释了其晶化过程. 非晶SiCN陶瓷在低于1300℃开始发生分解，形成富Si-C区域，并最终发生β-SiC结晶. 其结晶度随热处理温度的升高而愈加明显.在1700℃处理时发生β-SiC→α-SiC相变. 分解形成的N-难以与Si-结合形成富Si-N区域，最终以N₂形式溢出，在整个热处理温度范围没有出现氮气下热处理时存在的Si₃N₄结晶.

关键词: 非晶SiCN陶瓷 , crystallization , phase transition , microstructure