超高压低温无助烧剂制备高密度纳米Si3N4陶瓷及其特性

采用超高压（1.0-5.0GPa），在不加烧结剂条件下，对纳米非晶Si3N4粉（15nm）的室温压缩特性和原位加热烧结行为进行了研究，研究了烧结体的性能，相结构和光学性能。发现纳米Si3N4粉在高压下具有冷烧结行为，表现为在5Gpa室温压缩的非晶块体密度达93%，是高压诱导致密化扩散的结果。当温度<1000℃的形成α，α+β或β纳米晶Si3N4致密块体，在5GPa，1400℃，密度>95%，外观呈纯白色，硬度达1637kg/mm（2）。烧结体密度随压力增大温度升高而增大，此效应在晶化或相变温度以下时尤为显著。与常压相比高压还显著增进晶化和相转变。形成的纳米非晶Si3N4块体，在可见光区有一定的诱明特征（>430nm），在室温下具有宽带可见光发射特性发射带中心（λ=5495A°）位于黄光区。