Al2O3-Si-Al系统中原位合成Sialon的反应机理.pdfVIP

第36卷 增刊1 稀有金属材料与工程 Ⅶ1．36，suppll 2007年 8月 RAREMETALM脏RMLSANDENGrNEERING AugⅢ2007 王黎L2，隋莉3，蒋明学1 (1．西安建筑科技大学材料科学与工程学院，陕西西安110055) (2．中锕集团耐火材料有限公司，河南洛阳471039) (3．中钢集团洛阳耐火材料研究院，河南洛阳471039) 摘要：使用与实际生产相接近的A120弗i州原料系统，利用连续称重法。详尽描述试样在升温氮化过程中的重量变化，通过 氮化烧结的反应机理及反应参数．力求为原位合成复相s瑚曲的工业化生产提供一些工艺指标和影响因素。 关键词：si山n-原位合成；氯化；动力学；Ak鸭-si捌系统 中图法分类号：TG146 文献标识码：A 文章编号：1002．185x(2007)sl一0207．04 水分不大于O．08％，粒度为44um；金属硅粉的理化 1 引 言 指标；si含量不小于98％，粒度为86pm；氮气为工 反应动力学从根本卜研究了材料的合成、制备过程 业用高纯氮气，氮含量为99．999％。并经过干燥处理．， alon 的机理、反应过程的速率及其影响因素。作为si 流速为1．5m’，h。 反应动力学基础研究，he．J．GⅢ曾利用失重法测得碳热 2．2原料配比及试样组成设计 l(J．mol～， 还原法制备sialon的反应活化能E=196．6 kJ·morl MukeLJi．J口1利用类似方法测得活化能为264．3化反应速率的因素。了解金属Al、si粉直接氮化的反 它们都按还原氮化反应级数为1。Mazzoni．A．D利用失应机理，鉴于以上原因，实验不借助任何添加荆，只 重法测得该反应级数在0，98～1．25之间，而活化能的数针对刚玉颗粒、刚玉细粉、金属Al粉、金属si粉这 值与前两者的相近p】。东北大学都兴红、张广荣【4】利用 一反应体系，试样的组成如表1。 化学分析法测定产物的氮含量，以确定反应转化率，测 表1 B，试样组成数据 得碳热还原反应的表观活化能为1174kJ·mol～，反应温 1hble1 data CompooinonofsampIeB·(∞％) 度是1400～1420℃。 本文使用与实际生产相接近的原科，利用连续称 重法，详尽描述试样在升温氮化过程中的重量变化， 通过热分析以求得A120，．si．AI原位反应系统的反应 活化能。探讨具有一定颗粒级配构成的原位反应系统 2．3温度制度及保温时间 制成的坯体直接氮化烧结的反应机理及反应参数，力 据文献记载，由于氮化反应主要在700℃以上发 求为原位合成复相sial∞的工业化生产提供一些工艺 生，为了充分体现试样氮化程度的高低以及今后工业化 指标和讨论其影响因素。 2实验 1450℃并保温3h，表l试样氮化升温曲线如如图1 所示。 2．1原料要求 3结果与讨论 致密刚玉的理化指标：A1203含量98％以上，密 度3，65