采用TG-DSC、XRD、SEM、ICP等分析手段,对某一典型多孔氮化硅样品进行4个不同温度点的静态和微动态连续氧化试验,最高氧化温度为1 400℃.结果表明:多孔氮化硅在0.1 MPa静态空气气氛下,800℃之前,氧化反应非常微弱,800℃以上可见明显的氧化反应,1 000℃以上氧化反应加剧,增重速率加快,并优先发生在表面与外部孔壁处,之后再发生在样品的内部孔隙处,氧化反应受界面处的化学动力学控制,以被动氧化为主,主要生成物是SiO2,属吸热反应.当生成的SiO2将氮化硅表面和孔壁处覆盖时,在其界面处,随着温度的进一步升高或时间的延长,会生成Si2N2O,且需要注意防范样品可能出现脆性断裂情况.此外,同等温度下,动态氧化气氛将加速氮化硅的氧化,特别是多孔和粉末状样品.
参考文献
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