堆焊復合耐磨板材料的柱狀晶粒結(jié)構(gòu)有利于提高強度和韌性。在掃描電鏡的分析中發(fā)現(xiàn)，堆焊復合耐磨板裂紋的擴展既有沿晶斷裂，又有穿晶斷裂，說明燒結(jié)體既具有較高的晶界強度，在斷裂時又表現(xiàn)出較好的韌性。透射電鏡的觀察發(fā)現(xiàn)，在異常長大的α-Si3N4晶粒中存在顯微缺陷，周圍存在裂紋，甚至有裂紋穿過異常長大的晶粒。研究結(jié)果表明，堆焊復合耐磨板的致密化主要是通過液相燒結(jié)實現(xiàn)的，由燒結(jié)助劑和Si3N4表面的SiO2反應形成低熔點的硅酸鹽液相，促進燒結(jié)致密化，冷卻后，在晶界形成玻璃體。

　　由MgO和稀土氧化物組成的復合助燒劑是Si3N4有效的燒結(jié)助劑，能夠顯著降低燒結(jié)溫度，在1720℃燒結(jié)可以獲得較高致密度和優(yōu)良力學性能的Si3N4制品。所有堆焊復合耐磨板試樣的力學性能都隨相對密度的增大而提高，添加少量的TiC能夠提高燒結(jié)制品的抗彎強度和硬度，當未添加TiC，相對密度為97.8%時，抗彎強度、硬度和斷裂韌性分別為903MPa、13.9GPa和7.50MPa.m1/2;當添加1%的TiC，相對密度達到97.4%時，抗彎強度、硬度和斷裂韌性分別達到923MPa、14.5GPa和7.02MPa.m1/2。 微觀分析結(jié)果表明，氮化硅燒結(jié)體的顯微結(jié)構(gòu)為等軸狀的α-Si3N4和長柱狀的β-Si3N4相互交織，與它們之間連續(xù)分布的玻璃相，形成了結(jié)構(gòu)致密的材料。

　　采用CHF3、CHF3+CF4和CHF3+O2三種不同氣體體系作氮化硅的反應離子刻蝕(RIE)實驗,研究了不同刻蝕氣體對刻蝕速率、均勻性和對光刻膠的選擇比三個刻蝕參數(shù)的影響。對于粗大的桿狀β-Si3N4的形成主要與起始的物料有關(guān)，結(jié)果表明，燒結(jié)體中存在的較大的孔洞、晶粒的異常長大、裂紋等微觀缺陷是堆焊復合耐磨板發(fā)生力學破壞的常見原因，改善微觀組織，減小缺陷尺寸，是提高a一513從陶瓷性能的有效途徑。