作者：金秀明,李勇,姚桂生,龙梦龙,秦海霞,孙加林

作者单位：北京科技大学材料科学与工程学院

刊名：复合材料学报

ISSN：1000-3851

出版年：2018-02-16

卷：35

期：2

起页：397

止页：402

分类号：TQ175.1

语种：中文

关键词：Si,Si3N4,Fe3Si-Si3N4,Si2N2O,耐火复合材料

内容简介

以Si粉和Fe3Si-Si3N4为原料,在高纯N2气氛下制备Si3N4/Fe3Si-Si3N4复合材料。氮化烧成后Si3N4结合Fe3Si-Si3N4复合耐火材料试样中物相为Si3N4、Fe2Si、FeSi和Si2N2O。其中Si2N2O含量约6%,且在试样中心和外部分布不均匀。Fe3Si-Si3N4原料是Fe3Si和Si3N4两相共存材料,热力学评估和材料的微观结构分析表明,Fe3Si和部分Si粉形成新的低熔点硅铁合金,使靠近试样表面部位的部分开口气孔被液态硅铁合金所堵塞或填充,试样中心部位的微量氧不能迁移至外部,N2中微量氧将Fe3Si-Si3N4原料中Si3N4氧化,形成Si2N2O包裹,导致试样中心Si2N2O含量比边缘部位高。Si2N2O的形成使体系氧分压降至Si3N4稳定存在的氧分压时,Si粉直接氮化形成柱状Si3N4,而非纤维状Si3N4,同时在1 450℃氮化烧成条件下,Fe的存在促进了α-Si3N4向β-Si3N4的转变。