Sialon-Si3N4-SiC系材料中高溫氧化行為的研究.pdf

1、本文在氮化爐中用電子天平連續(xù)稱重法研究了Si3N4/SiC和Sialon/SiC在800～950℃空氣中的氧化行為，為其在鋁電解槽側(cè)壁上的實際應(yīng)用提供有益的試驗依據(jù)。實驗發(fā)現(xiàn)：
　　 (1)Si3N4/SiC和Sialon/SiC材料約在800℃開始氧化。
　　 (2)不同材質(zhì)或成型方式的三種試樣抗氧化性能優(yōu)劣表現(xiàn)為氧化增重的不同：澆注成型Sialon/SiC最好，壓力成型Sialon/SiC次之，壓力成型Si3N4/S

2、iC最差；且隨著氧化溫度升高，三種試樣的氧化增量都增大，即氧化越嚴(yán)重。
　　 (3)在800℃、850℃、900℃、950℃空氣里的保溫過程中，Si3N4/SiC和Sialon/SiC試樣氧化前期的氧化增量與氧化時間都基本呈直線關(guān)系，氧化后期的氧化增量與時間關(guān)系曲線均近似呈拋物線關(guān)系。即氧化前期反應(yīng)速度受界面化學(xué)反應(yīng)控制，氧化后期反應(yīng)速度受擴散控制，且氧化反應(yīng)前、后期的速度常數(shù)都符合關(guān)系：k1223k>K1173k>K1123k

3、>K1073k，KpN>Kps>KCS。
　　 (4)澆注成型Sialon/SiC的表觀活化能最大，壓力成型Sialon/SiC次之，壓力成型Si3N4/SiC表觀活化能最小。
　　 (5)氧化后氣孔變得比較平緩，且氣孔率均比原樣低，體積密度比原樣高，孔徑變小。
　　 (6)從外觀來看氧化后的三種試樣表面均有一層灰白色物質(zhì)覆蓋，電鏡掃描發(fā)現(xiàn)氧化后試樣表面有明顯不同于基質(zhì)的層面，經(jīng)能譜分析該層物質(zhì)主要成分為Si、O