作者：宋云飞,王少华,邓承继,祝洪喜,刘建鹏,丁军,余超

作者单位：武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室

刊名：无机材料学报

ISSN：1000-324X

出版年：2017-05-02

卷：32

期：5

起页：495-501

止页：

分类号：TB332

语种：中文

关键词：β-Sialon结合MgAl2O4-C复合材料;原位生成;保温时间;氧化动力学;

内容简介

以电熔尖晶石、Si粉和鳞片石墨为主要原料,木质磺酸钙溶液(1.25 g/mL)为成型结合剂,在氮气气氛下1450℃分别保温1、2、3和4 h原位生成β-Sialon结合Mg Al2O4-C材料,研究了保温时间对材料的物相组成、β-Sialon的显微结构及常规物理性能的影响,并对该复合材料进行氧化动力学研究。结果表明:当保温时间从1 h增加到4 h,试样的物相变化规律基本相同,Si单质相消失,完全转化为SiC、Si3N4和β-Sialon(Si3Al3O3N5)。当保温时间为3 h时,生成的β-Sialon(Si3Al3O3N5)为完整圆柱状晶粒,尺寸分布均匀,交错成网络结构。随着保温时间的增加,试样内部产生较多的SiO气体,导致试样的显气孔率增加,体积密度下降,耐压强度和抗折强度先增加后下降,当保温时间为3 h时,耐压强度和抗折强度达到最大。氧化动力学研究表明,氧化过程随着时间的推移分为化学反应控制阶段、化学反应和扩散共同控制阶段及扩散控制三个阶段。