Deformación plástica en compresión de Si3N4 policristalino: consideraciones sobre los modelos de solución-reprecipitación y de formación de cavidades

Abstract

La fluencia del nitruro de silicio se ha estudiado en varios materiales comerciales y experimentales. El rango de temperaturas ha sido 1.400-1.500 °C y, para evitar la degradación de las muestras, se usó atmósfera inerte. Los resultados de la fluencia para una temperatura dada mostraron una variación de más de un orden de la magnitud entre las distintas muestras. El análisis microestructural mostró la presencia de cavidades después de la deformación. El exponente de tensión, usando la ecuación clásica de fluencia, fue 1 para todos los tipos, mientras que la energía de activación varió entre 444 y 951 kJ/mol. Se discute la actividad de los mecanismos difusionales. Alternativamente, los resultados se han analizado por medio del modelo de cavitación de Luecke-Wiederhorn.

Compressive creep of silicon nitride has been studied in several commercial and experimental grades of creep-resistant Si3N4. The temperature range was 1400-1500°C, and inert atmosphere was used to avoid long-term degradation of the samples. The creep rates at a given temperature showed more than one order of magnitude of grade to grade variability. Microstructural analysis showed the presence of cavities after deformation. When analyzed by a classic power-law equation the creep parameters n= 1 for all the grades, while Q varied from 444 to 951 kJ/mol. The activity of diffusional mechanisms is discussed. Alternatively, the results have been analyzed by means of the Luecke-Wiederhorn cavitation model.