该实验采用一种新的表面改性方式——阳离子萃取法来改善氮化硅陶瓷的高温氧化性能.其基本操作步骤是:首先在高温下氧气气氛中保温适当时间,使表面预生成厚度合适的氧化层.我们将这一步称为预氧化.然后将经过预氧化处理的样品置于Ar气氛中高温下萃取适当时间,使得烧结助剂阳离子由晶界向预生成的氧化层充分扩散,我们将这一步称作萃取.其后,再将氮化硅样品置于HF酸溶液中,将表面氧化层蚀除掉.通过对三种不同配方的氮化硅陶瓷进行阳离子萃取工艺处理,比较了处理前后氮化硅陶瓷在高温下的氧化速率,发现经过阳离子萃取工艺后,氮化硅陶瓷的氧化速率都有明显的下降,其抗氧化性提高到阳离子萃取前的3-4倍.该实验还进一步对影响离子萃取效果的各工艺因素进行了研究.该文还对氧化层的显微结构、成分和物相进行了分析,对以MgO和CeO<,2>为烧结助剂的氮化硅陶瓷,发现在1000℃以下氧化时,氧化层主要由无定形氧化物、方石英和氧化铈晶体组成,在1100℃氧化时,除含上述物相外,还发现烧结助剂中的MgO与SiO<,2>形成了顽火辉石.WDS和XFS测试表明,烧结助剂阳离子富集于氧化层中,经萃取后所形成的氧化层中烧结助剂阳离子的含量明显降低.研究表明,阳离子萃取法能明显降低氮化硅陶瓷高温下的氧化速率,且该方法简单易行、适应性广,在提高Si<,3>N<,4>陶瓷高温抗氧化性能方面有很好的应用前景.