【摘 要】
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Sialon陶瓷的反应过程的控制对产品的质量尤为关键,从反应步骤而言,作为气固反应,在Al2O3-Si-Al原位反应系统中产品与气氛的反应分为几个阶段:一、气体经过试样中气孔,扩散到金属粒子表面;二、气体与金属粒子发生反应;三、气体扩散通过产物层,与金属Si、Al进一步发生反应.制备过程反应机理研究常常以研究动力学为基本手段,以前的实验数据大都是利用碳热还原法测得的,同时并未涉及试样实际生产过程中
【机 构】
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西安建筑科技大学材料科学与工程学院;中钢集团耐火材料有限公司 中钢集团洛阳耐火材料研究院
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Sialon陶瓷的反应过程的控制对产品的质量尤为关键,从反应步骤而言,作为气固反应,在Al2O3-Si-Al原位反应系统中产品与气氛的反应分为几个阶段:一、气体经过试样中气孔,扩散到金属粒子表面;二、气体与金属粒子发生反应;三、气体扩散通过产物层,与金属Si、Al进一步发生反应.
制备过程反应机理研究常常以研究动力学为基本手段,以前的实验数据大都是利用碳热还原法测得的,同时并未涉及试样实际生产过程中在氮化过程中单位时间及单位温度下的变化.
本文使用与实际生产相接近的原料,利用连续称重法,在原料反应的高、中、低温阶段对试样反应全过程进行观察,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Al2O3-Si-Al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制成的坯体直接氮化烧结的反应机理及反应参数,力求为原位合成复相Sialon的工业化生产提供一些工艺指标和影响因素.
研究表明,Al2O3-Si-Al系统的氮化反应在900～1150℃,氮化反应总速率受化学反应控制,反应活化能为E=58.5 kJ·mol-1;在1200～1450℃,则受扩散反应控制,反应活化能为E=27.26 kJ·mol-1.
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本文研究了添加物ZrO2和Al2O3对黏土结合SiC耐火材料性能的影响.制备了不同配方组成的试样:其中黏土含量5％～30％、ZrO2含量0～10％、Al2O3含量0～15％,外加一些结合剂.试样于1400～1600℃、不同气氛条件下烧成.检测试样低温和高温的部分理化性能,分析试样的显微结构和物相组成,对试样进行差热(DTA)分析.结果表明:(1)Ⅰ系列(含ZrO2)试样体积密度随黏土和ZrO2含量
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