作者：

作者单位：

刊名：

ISSN：1001-1935

出版年：1900-01-01

卷：

期：

起页：

止页：

分类号：

语种：中文

关键词：

内容简介

合成β-SiAlON晶须一般采用金属还原氮化法和碳热还原氮化法。我国作为煤炭大国，在选矿的同时产生了大量煤矸石，其主要成分Al2O3、SiO2以及含有的残碳均可作为合成β-SiAlON的主要原料，但对煤矸石合成β-SiAlON晶须材料的合成研究未见报道。北京科技大学的研究人员以煤矸石与炭黑为主要原料，采用碳热还原氮化合成β-SiAlON晶须材料，并对其微观结构与生长机制进行研究。
　　试验采用山西白家庄煤矸石（w(Al2O3)=20.83%，w(SiO2)=55.17%）。根据原料中残碳含量计算炭黑加入量，由于煤矸石中残碳反应活性低，故加入过量炭黑作为反应还原剂，其加入量为煤矸石质量的15%。合成β-SiAlON的理论z值为1.8，其反应方程式为:
4.2SiO2+0.9Al2O3+9.3C+3.1N2=Si4.2Al1.8O1.8N6.2+ 9.3CO
　　对Si-Al-O-N系统进行热力学分析表明，β-SiAlON合成需在较低的氧分压(如T =1 500 ℃氧分压需低于1.26×10-20 MPa)下才可以合成，实验用氮气很难满足此要求。以普通氮气为反应气体，在1