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氮化硅鐵結合SIC復合材料的氧化行為

關鍵詞 氮化硅鐵 , SIC|2011-07-12 14:05:49|制造技術|來源 中國磨料磨具網
摘要 以工業SIC和硅鐵粉為原料,二者的配料組成(質量分數)分別為90%和10%,外加2%的黃糊精為暫時結合劑,采用半干法機壓成型后在氮化爐中于1380℃5h氮化燒成制備出氮化硅鐵結合S...
  以工業SIC和硅鐵粉為原料,二者的配料組成(質量分數)分別為90%和10%,外加2%的黃糊精為暫時結合劑,采用半干法機壓成型后在氮化爐中于1380℃5h氮化燒成制備出氮化硅鐵結合SIC復合材料,在變溫(常溫—1400℃)氧化試驗的基礎上,分別在1100℃,1200℃和1300℃進行了等溫氧化試驗,并且分析了1300℃3h氧化后試樣的顯微結構和相成分。結果表明,氮化硅鐵結合SIC復合材料在1100--1300℃范圍內的氧化規律為:氧化初期,試樣單位面積的質量變化符合直線規律;氧化中期,近似符合二次曲線;氧化后期,符合拋物線規律。與氣孔較多的內部相比,1300℃3h氧化后試樣的表面生成了一層較致密的氧化層,檢測后認為,表面含有較多的SIO2,在高溫下彌合了表面氣孔,阻止了試樣的進一步氧化。
  SIC與SI3N4都是綜合性能優異的非氧化物陶瓷材料,在耐火材料,核能,航空與航天等領域得到了廣泛應用。近年來,SIC-SI3N4 復合材料的研究越來越多。氮化硅鐵是以硅鐵為原料采用氮化工藝合成的一種復合材料。與純氮化物材料相比,氮化硅鐵具有燒結性好,熱導率高和熱膨脹系數低等優點,可耐火原料和高溫結合相,在耐火材料中,鐵通常被認為是有害成分,耐火材料中很少利用鐵含量大于10%(質量分數)的原料。但對于高爐的某些部位,有時采用含鐵較多的耐火材料也能夠得到有益的效果。例如,日本把氮化硅鐵材料用作出鐵口炮泥,起到了穩定出鐵和保護爐底耐火材料的作用,但國內對氮化硅鐵材料的研究報道不多,本工作對常壓燒結氮化硅鐵結合SIC材料的氧化行為進行了探索性研究。
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