Superplasticity in silicon nitride through the to phase transformation

(Received December 15 1994; accepted 16 December 1994)

Abstract
Superplasticity is observed in silicon for temperatures ranging between 1500 and 1600 C in damage resistant materials with a submicron grain size. The microstructure evolves rapidly in the temperature range. This study shows that it is an advantage to start with an -Si ₃N ₄ rich ceramic in order to derive benefit from both the equiaxed -grain shape and the transient liquid phase that forms during deformation at an intermediate stage of the transformation. The kinetics of this transformation is analyzed and direct correlation is made with the deformation curves (elongation > 80%).

Résumé
La superplasticité du nitrure de silicium se manifeste entre 1500 et 1600 C pour des matériaux à grains submicroniques présentant une bonne résistance à l'endommagement. Dans ce domaine de température la microstructure évolue rapidement. Cette étude montre qu'il est avantageux de partir d'une céramique principalement constituée de la phase -Si ₃N ₄ afin de bénéficier de la forme équiaxe des grains ainsi que la phase liquide transitoire qui se forme au cours de la déformation durant le processus de transformation . La cinétique de cette transformation est anlysée et son incidence sur les courbes de déformation à chaud (allongement > 80%) est mise en évidence.