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本论文采用Al2O3含量为68%的铝矾土,分别以碳/硅、铝/碳、铝/硅及碳黑、硅粉、铝粉为还原剂,在1100℃、1200℃、1300℃、1350℃、1400℃、1450℃、1500℃和1550℃保温6h进行还原氮化反应。综合利用试样氮化前后的重量变化率、X-ray衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)数据来讨论复合还原剂对合成矾土基β-Sialon的作用及机理、及与单一还原剂合成矾土基β-Sialon的不同,同时简单对比了利用复合还原剂合成矾土基β-Sialon和氧化物基β-Sialon的不同,及氧化物基中不同的添加剂氧化铁与氧化钛对合成Sialon的作用及影响。实验结果表明: 碳/硅复合还原剂还原氮化合成矾土基β-Sialon的反应过程:温度从1100℃到1200℃,主要是还原剂硅参与了氮化反应,有Si2N2O生成,还原剂碳的存在对还原剂硅的氮化影响不明显;1300℃到1400℃,还原剂碳的还原反应开始进行并逐渐转变为主,同时还存在少量的还原剂硅的还原氮化反应,1350℃时有β-Sialon生成;1450℃~1500℃时,β-Sialon量逐渐增多,到1500℃达最高,β-Sialon和少量Al2O3成为主晶相,反应在1500℃基本结束,生成的β-Sialon呈柱状结构。与单一还原剂相比:复合还原剂试样的氮化温度较单一还原剂碳的低,同时相对还原剂硅试样来说生成的物相较纯;且复合还原剂试样生成β-Sialon的含量相对高;结晶形貌好。 铝/硅复合还原剂还原氮化合成矾土基β-Sialon的反应过程:1100℃时,主要是还原剂Al的氮化和还原原料中SiO2的反应,有AlN和Si的生成,还原剂硅在此时的氮化作用不明显;1200℃时,还原剂硅的氮化反应发生,有Si3N4生成,大部分的还原剂铝在1100℃已经参与了氮化还原反应,对还原剂硅的氮化影响不明显;1350℃时,有O′-Sialon和β-Sialon生成,1400℃时O′-Sialon消失,到1500℃时β-Sialon量达最高,较合适的氮化温度为1500℃,生成的β-Sialon形貌为柱状结构。与单一还原剂相比:复合还原剂试样生成的物相相对纯,生成的β-Sialon含量相对高,结晶形貌好。 铝/碳复合还原剂还原氮化合成矾土基β-Sialon的反应过程:1100℃时,主要是还原剂Al的氮化和还原原料中SiO2的反应,生成AlN和Si,还原剂碳在此时的还原反应不明显,对还原剂Al的氮化反应影响不明显;1200℃时,还原剂Al还原原料中SiO2的反应生成的Si的氮化反应,有Si3N4生成;1350℃时,有β-Sialon生成,此时还原剂碳较多的参与了还原反应,由于还原剂铝的存在,还原剂碳直接还原氮化试样中的莫来石生成β-Sialon;随温度的升高β-Sialon量逐渐增加,1500℃时的β-Sialon含量达到最多,