氮化硅-碳化硅成份及微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能分析.pdf

1、該論文通過(guò)成份及微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),采用反應(yīng)燒結(jié)工藝制備了力學(xué)和抗氧化性能優(yōu)異的O′-Sialon/SiC、Si<,2>N<,2>O/SiC和Si<,3>N<,4>/SiC陶瓷材料,并研究了它們的抗鋁、銅、鋅、鎂有色金屬熔體及冰晶石熔鹽侵蝕性能.得出如下結(jié)論:(1)以Si粉、粘土和SiC粉為原料,采用反應(yīng)燒結(jié)工藝低成本制備了力學(xué)性能優(yōu)良的O′-Sialon/SiC陶瓷材料.結(jié)合相中O′-Sialon相的含量達(dá)到85wt％,室溫抗彎強(qiáng)度為43.1

2、7MPa,熱震后抗彎強(qiáng)度保持率為48.76％.(2)Si<,3>N<,4>/SiC的抗熱震性主要受抗彎強(qiáng)度影響.通過(guò)調(diào)整SiC的粒度、顆粒級(jí)配和加入量提高抗彎強(qiáng)度是優(yōu)化其抗熱震性能的有效方法.較好的SiC級(jí)配為:46目50wt％,90目16.67wt％,180目33.33wt％.(3)在1000℃的空氣介質(zhì)中,Si<,3>N<,4>/SiC、Si<,2>N<,2>O/SiC及O′-Sialon/SiC的氧化增重符合對(duì)數(shù)規(guī)律.三種材料的抗

3、氧化能力為:Si<,2>N<,2>O/SiC>O′-Sialon/SiC>Si<,3>N<,4>/SiC.50小時(shí)后,Si<,2>N<,2>O/SiC、O′-Sialon/SiC、Si<,3>N<,4>/SiC氧化增重依次為0.03mg·cm<'-3>、0.13 mg·cm<'-3>和0.36 mg·cm<'-3>.(4)空氣介質(zhì)中,Si<,3>N<,4>/SiC、Si<,2>N<,2>O/SiC和O′-Sialon/SiC均具有優(yōu)異的

4、抗鋁、鋅熔體侵蝕性能,Si<,3>N<,4>/SiC具有優(yōu)異的抗鎂熔體侵蝕性能.1000℃時(shí)三種材料發(fā)生輕微腐蝕.800℃時(shí)鋁中Si元素的含量隨侵蝕時(shí)間延長(zhǎng)成增加趨勢(shì),30小時(shí)后逐漸趨于穩(wěn)定.Si元素增加量較小,經(jīng)過(guò)60小時(shí)侵蝕后增加量?jī)H為0.08％.(5)環(huán)境氣氛對(duì)Si<,3>N<,4>/SiC抗銅熔體侵蝕性能有顯著影響.在空氣介質(zhì)中,Si<,3>N<,4>/SiC抗侵蝕性能較差;在氮?dú)饨橘|(zhì)中或有覆蓋劑保護(hù)時(shí),陶瓷材料具有優(yōu)良的抗侵蝕