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Sialon结合SiC复合材料的制备与性能

都兴红 , 隋智通 , 张广荣 , 张伟民

无机材料学报

利用天然高岭土，通过碳热还原氮化法合成β-Sialon（Si₃Al₃O₃N₅）粉体，并制备出Sialon结合SiC复合材料，同时测定该材料的机械性能和热力学性能，Sialon结合SiC复合材料可在1550～1640℃烧结，烧结体的体积密度可达2．26g／cm³，三点抗弯强度42．0MPa，1200℃恒温20min后，经15℃冷水淬冷10次仍保持原有强度，1350℃空气流中灼烧失重率低于0．035％／cm²．

关键词: Sialon结合SiC , carbothemal reduction and nitriding reaction , sintering , mechanical and thermal properties

碳热还原氮化工艺制备AlON透明陶瓷

刘学建 , 袁贤阳 , 张芳 , 黄政仁 , 王士维

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00678

以g-Al₂O₃为原料, 炭黑(C)为还原剂, 通过碳热还原氮化(carbothermal reduction and nitridation, CTRN)工艺合成了氮氧化铝(AlON)粉体, 并通过气压烧结工艺制备了AlON透明陶瓷. 借助X射线衍射分析研究了反应温度、保温时间及碳用量对CTRN反应产物相组成的影响, 借助电子探针研究了AlON透明陶瓷的微观结构. 研究结果表明: 该反应主要受热力学控制, 动力学因素也具有重要作用, 反应温度和保温时间对AlON粉体的合成均具有重要影响. 在1300℃时, 开始发生CTRN反应; 随着反应温度的升高, AlN的生成量逐渐增加; 在1650℃时, 开始形成AlON; 在1700℃时, AlON的CTRN合成反应基本完成, 产物中除含有极少量的AlN外, 其余均为AlON相; 进一步提高反应温度至1750℃, 产物中残余AlN的量有所减少, 但不能完全消除. 采用CTRN工艺制备的粉体为原料, 经1950℃高温气氛反应6h可制备出AlON透明陶瓷, 材料微观结构致密、均匀, 平均晶粒尺寸约50mm.

关键词: 氮氧化铝(AlON) , powders , transparent ceramics , carbothermal reduction and nitridation processing

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