Влияние условий спекания на структуру и свойства керамики из наноразмерных порошков оксида кремния

В работе проведены исследования керамики, полученной из различных порошков оксида кремния. Опробованы два разных метода получения керамики: при последовательном прессовании и спекании, а также метод спекания в электрическом поле (SPS). Для керамики, полученной разными методами, проведено сравнение микротвердости, прочности и размеров зерна. При классическом методе спекания порошков наблюдается рост микротвердости и прочности при уменьшении размера исходных частиц порошка, хотя наблюдаемый размер зерен в керамике примерно одинаков для всех типов порошков. Стеклование образцов керамики, созданной методом SPS, происходит при значительно меньшей температуре (1 100 °С), чем при последовательных операциях прессования и спекания (1 550 °С). Значения микротвердости керамики, полученной двумя различными методами, оказались близкими (~ 2 ГПа). Величина предела прочности на сжатие (0,25 ГПа) образцов, полученных методом горячего прессования, лишь незначительно превышает величину предела прочности образцов, созданных традиционным способом (0,23 ГПа). Если при последовательных операциях прессования и спекания получается керамика с микронным размером зерна, то методом SPS зёрна полученной керамики имеют размер порядка 300 нм. Это говорит о перспективности спекания нанопорошков методом SPS, при котором сохраняются наноструктурные параметры порошка в консолидированном материале.