氮化硅基多孔陶瓷材料的制備.pdf

1、本課題以Si粉為原料,以Al<,2>O<,3>、Y<,2>O<,3>、Al<,2>O<,3>+Y<,2>O<,3>等為燒結(jié)助劑,以C粉、尿素和碳酸氨為造孔劑,采用反應(yīng)和常壓燒結(jié),同時結(jié)合造孔劑法制備氮化硅基多孔陶瓷.研究結(jié)果表明:采有上述復(fù)合工藝在1380℃下,可成功制備出氮化硅基多孔陶瓷材料;對Al<,2>O<,3>、Y<,2>O<,3>、Al<,2>O<,3>+Y<,2>O<,3>、Al、MgO、TiB<,2>+MgO、Al(NO<

2、,3>)<,3>·9H<,2>O、Mg(NO<,3>)<,2>·6H<,2>O作燒結(jié)助劑進(jìn)行研究,就物相組成和燒結(jié)性能而言,Al<,2>O<,3>和Al<,2>O<,3>+Y<,2>O<,3>較好,Y<,2>O<,3>次之;加入Al粉,雖可制得Si<,3>N<,4>,但衍射峰強(qiáng)度較低;對Al<,2>O<,3>和Al<,2>O<,3>+Y<,2>O<,3>系列作進(jìn)一步的分析,發(fā)現(xiàn)添加10﹪Al<,2>O<,3>和2﹪Al<,2>O<,3>

3、+8﹪Y<,2>O<,3>作燒結(jié)助劑對氮化反應(yīng)有明顯的促進(jìn)作用.在工藝條件相同的情況下,以C粉+10﹪Al<,2>O<,3>作添加劑,可生成β-Si<,3>N<,4>和α-Si<,3>N<,4>為主的Si<,3>N<,4>基多孔陶瓷,而且隨著C粉含量的增加,促進(jìn)了α-Si<,3>N<,4>→β-Si<,3>N<,4>的轉(zhuǎn)化;以C粉+(2﹪Al<,2>O<,3>+8﹪Y<,2>O<,3>)作添加劑,得到同樣的結(jié)果;以C粉+尿素做造孔劑,表

4、明隨著尿素添加量的增加,雜相增加,說明尿素對氮化反應(yīng)無明顯的促進(jìn)作用.本試驗(yàn)條件下所得到的Si<,3>N<,4>基多孔陶瓷,平均孔徑為30μ m,孔徑分布范圍為7.95μm-59.75 μm,氣孔率為16.2﹪-32.85﹪.SEM的測試結(jié)果表明試樣中以β-Si<,3>N<,4>和α-Si<,3>N<,4>為主,大量的棒狀組織交叉分布,同時夾雜有少量的等軸狀組織.此外,論文還對多孔陶瓷和氮化硅陶瓷的發(fā)展概況、制備方法及應(yīng)用進(jìn)行了綜述,同