逆反應(yīng)燒結(jié)法制備剛玉氮化硅復(fù)合耐火材料

一、非氧化物復(fù)合耐火材料的發(fā)展和傳統(tǒng)方 二、逆反應(yīng)燒結(jié)法原理和特，為了簡(jiǎn)化燒結(jié)工藝，降低成本科技大學(xué)的教授等提出了利，三、逆反應(yīng)燒結(jié)法應(yīng)用舉--剛玉氮化硅復(fù)合耐火材逆反應(yīng)燒結(jié)法剛玉氮化硅材料的熱力學(xué)計(jì)算和分類型不僅決定于氧分壓還決定氧化物分壓的大小。Si3N4材料氧化的生成物SiO2SiO決定氧化硅和氧的分壓。SiO(g)＋1/2O2(g)= △G=－812.14＋0.32518T－0.0191Tlog(

P 當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，△G1=0，log(

PO2O即，log( /Pθ)＋1/2log(P 按上式作不同溫度下log( /Pθ)和log(P/Pθ)的關(guān)系 活活活活log(Plog(P------- - - -

0- - /P1SiO2SiOO2O分壓的降低，SiO的分壓升高。在1873K下，兩者相等的分壓為log( =log(P/Pθ)=－3.78，即 =1.7×10-5MPa時(shí) 也達(dá)到相同的

量還很少。只有當(dāng)氧分壓降低至log(P/Pθ)=－11.33時(shí)，log( PSiO=0.1MPa,SiO沸騰”的壓力，才能顯著向外揮發(fā)。也表明O2分壓降到該值后SiN只能氧化成SiO。因此，文獻(xiàn)將( /Pθ)=1時(shí)的（P/Pθ）值 1873K時(shí)Si-O-NSiSi3SiN220-logPlogP----- - - - - - - 2Si-O-N系相穩(wěn)定圖由圖2可知，在1873K時(shí)，當(dāng)剛玉-氮化硅復(fù)合材料在空氣結(jié)時(shí)，表面的Si3N4首先被氧化成二氧化硅，即按下式反應(yīng) △G=－1991.33+0.20794T+0.0191T[log( /Pθ)2-log(P N 在空氣中時(shí)， /Pθ=0.78，PN 很難進(jìn)入到材料中，同時(shí)反應(yīng)(2)的進(jìn)行使氧化層的O2 2SiO(3)

Si3N4(s)+3/2O2(g)=3SiO 生成的SiO(g)擴(kuò)散出來(lái)和Al2O3進(jìn)行如下反應(yīng)(4) 生成的和氮化硅又可形成X相，反應(yīng)式如下反應(yīng)(5) log(P/Pθ)=－14.0~－15.0X試驗(yàn)表 表 NO（g/cm3）溫非等溫動(dòng)力學(xué)分析其余粉料充分混合均勻后在電動(dòng)油壓機(jī)成φ25mm×20mm100MPa100℃，24小時(shí)干燥后，于不XRD、SEM、EDS逆反應(yīng)燒結(jié) 剛玉氮化硅材料的動(dòng)力學(xué)機(jī)表 體積密度顯氣孔率耐壓強(qiáng)度增重率價(jià)化合物燒結(jié)在一起，這也是耐火材料工作者經(jīng)常用Si氮化法反應(yīng)燒結(jié)的原因此，本研究旨在探索消耗部分Si3N4而在氧化氣氛結(jié)的途徑，即“逆反A:AlA:AlMN:SiM:AAMAAAMM+MNMAMANN+MNMNAAA 3XRDAAA:AlNSiM:AAX:SiAlOAMNANXAAMNNAXXXXXXNAMMNMMXAMAMXAA 4XRD56所示。561EDS結(jié)合X-光衍射結(jié)果，可以判斷1處為和剛玉形成的固溶體、，由圖3可見(jiàn)，氧化層的物相組成為剛玉，氮化硅、和石英，氮化硅還玉、氮化硅和X相，氮化硅峰強(qiáng)度明顯強(qiáng)于氧化層，說(shuō)明氧化程度較輕,成如前所述。可見(jiàn)很高的氮化硅和剛玉之所以能夠燒結(jié)，原因是氮化硅能將兩個(gè)高的化合物燒結(jié)在一起二氧化硅繼續(xù)和剛玉反應(yīng)生成高的結(jié)合相及X相。同時(shí)，在氧化條件燒結(jié)時(shí)，剛玉氮化硅材料中由于能形成致密、，將試樣AN-1、AN-2、AN-3、AN-4在空氣氣氛中1600℃保溫2小時(shí)燒成，燒4。AAA:Al2AM:3AlO2 AAAAAAMMMAA 7AN-11600℃XRD由X-射線衍射結(jié)果可知，AN-1中只有剛玉和，已經(jīng)不存在氮化硅，AN-2表AN-4表面鼓泡，可能是氮化硅含量過(guò)高，氧化劇烈而使得表面氧化膜中氣AN-3中由于氮化硅加入量