氮化制度对Si-Al-Al2O3体系合成Sialon的影响

以SiC、α-Al2O3微粉、Si粉、Al粉为原料,在1450℃流动氮气中制备Sialon/SiC材料。研究了不同温度保温氮化对Sialon合成的影响。研究结果表明:有部分硅粉残余没有氮化;在1100℃保温氮化的氮化率高于在1150℃、1200℃保温氮化;1100℃保温氮化,残余Si量少、分布均匀,残余硅熔聚现象较轻,利于Sialon的合成。     

粉煤灰的化学组成对其碳热还原氮化产物相组成和显微结构的影响

将粉煤灰和炭黑按n(Al2O3)∶n(C)=1∶5配料,经球磨混合、造粒后,在10MPa下压制成36mm×10mm的试样,经110℃干燥12h,在高温可控气氛炉内于1350℃流动氮气(流量400mL.min-1)中保温9h进行碳热还原氮化反应,然后对氮化产物进行XRD、SEM和EDAX分析。结果表明:粉煤灰与炭黑混合物的氮化产物是以β-SiAlON为主晶相的粉末,粉煤灰中m(SiO2)/m(Al2O3)比值越高且越接近合成β-SiAlON的理论比值,氮化产物中β-SiAlON和15R的含量就越高,铝的其他化合物的含量就越低;氮化产物中的棒状β-SiA-lON和15R清晰可见且交错分布,球状FeSi合金相弥散分布于其中。     

碳热还原氮化粉煤灰的研究

以粉煤灰加入炭黑为主要原料,在氮气气氛下对粉煤灰进行了碳热还原氮化研究.研究了碳加入量、合成反应温度、保温时间和Fe2O3含量等因素对生成物物相的影响.实验结果表明:选用理论加入碳含量的样品,在反应温度为1350℃、保温9h条件下,产物中含有较多β-Sialon相;而且经磁选除铁后的粉煤灰较未除铁粉煤灰在反应温度为1400℃、保温9h条件下,碳化还原氮化产物中15R相含量明显增多.     

结合相对氧化物结合SiC窑具结构和性能的影响

以45%(质量分数,下同)的SiC(0.5~1.43 mm)和20%的SiC(≤0.5 mm)为骨料,基质中固定SiC细粉的含量为20%,根据不同的结合相(粘土、SiO2和莫来石)和Si粉变化基质组成。物料混匀后,压制成型为125 mm×25 mm×25 mm(20 MPa)和36 mm×36 mm(12 MPa)的试样,干燥后于1 450℃保温3 h制备了SiC窑具,同时又分别在1 400℃、1 450℃和1 500℃保温3 h分别制备了SiO2结合、粘土结合和莫来石结合的SiC窑具。对试样的显气孔率、体积密度、常温抗折强度、高温抗折强度、热震后和氧化 热震后的抗折强度进行了检测,并借助XRD和SEM研究了材料的物相组成和显微结构。结果表明:(1)SiO2微粉因粒度细,表面积大,活性高,高温下能促进窑具的烧结,其结合的窑具的综合性能优于另外两种结合;(2)SiO2结合SiC窑具在1 400℃烧成时的综合性能较好;(3)添加剂Si粉由于防止了SiC氧化和促进了烧结,使粘土结合SiC窑具性能得以改善。