Sialon陶瓷燃烧合成的研究

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该文首先探索了适合于燃烧合成热等静压方法的反应体系.以Sialon相图为基础,以化学反应热动力学计算结果为理论依据,设计了4种反应体系,分别是:Si+Al<,2>O<,3>体系、Al+Sio<,2>体系、Si+Al+Al<,2>O<,3>体系以及Si+Al+Y<,2>O<,3>体系.实验发现,只有Al+SiO<,2>体系能够稳定的得到β-Sialon相.该文通过差热分析和燃烧波淬熄实验分析了Al+SiO<,2>体系燃烧合成的反应机制,结合微观组织形貌观察,讨论了β’-Sialon相晶粒的生长机理.然后,该文研究了工艺参数(稀释剂含量、氮气压力)对Al+SiO<,2>体系燃烧合 成反应的产物的影响规律.稀释剂含量对燃烧合成产物的相组成影响很大,稀释剂含量低于40﹪时,最终产物为含有尸β’-Sialon相和15R-Sialon相的复相陶瓷;当稀释剂的含量达到40﹪,能得到100﹪ β’-Sia1on单相Sialon陶瓷:稀释剂含量达到50﹪,反应进行的不完全,得不到Sialon相;氮气压力主要影响反应的转化率和产物的收缩率,当氮气压力低于70Mpa时,反应得到的产物不含有Sialon相;当氮气压力增加到90Mpa以上,氮气压力的增加对转化率的影响不大.最后通过工艺的优化到了转化率接近100﹪的β’-Sialon单相陶瓷,并且对产物机械性能做了测试.
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