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氮化硅铁结合SIC复合材料的氧化行为

关键词 氮化硅铁 , SIC|2011-07-12 14:05:49|制造技术|来源 中国磨料磨具网
摘要 以工业SIC和硅铁粉为原料,二者的配料组成(质量分数)分别为90%和10%,外加2%的黄糊精为暂时结合剂,采用半干法机压成型后在氮化炉中于1380℃5h氮化烧成制备出氮化硅铁结合S...
  以工业SIC和硅铁粉为原料,二者的配料组成(质量分数)分别为90%和10%,外加2%的黄糊精为暂时结合剂,采用半干法机压成型后在氮化炉中于1380℃5h氮化烧成制备出氮化硅铁结合SIC复合材料,在变温(常温—1400℃)氧化试验的基础上,分别在1100℃,1200℃和1300℃进行了等温氧化试验,并且分析了1300℃3h氧化后试样的显微结构和相成分。结果表明,氮化硅铁结合SIC复合材料在1100--1300℃范围内的氧化规律为:氧化初期,试样单位面积的质量变化符合直线规律;氧化中期,近似符合二次曲线;氧化后期,符合抛物线规律。与气孔较多的内部相比,1300℃3h氧化后试样的表面生成了一层较致密的氧化层,检测后认为,表面含有较多的SIO2,在高温下弥合了表面气孔,阻止了试样的进一步氧化。
  SIC与SI3N4都是综合性能优异的非氧化物陶瓷材料,在耐火材料,核能,航空与航天等领域得到了广泛应用。近年来,SIC-SI3N4 复合材料的研究越来越多。氮化硅铁是以硅铁为原料采用氮化工艺合成的一种复合材料。与纯氮化物材料相比,氮化硅铁具有烧结性好,热导率高和热膨胀系数低等优点,可耐火原料和高温结合相,在耐火材料中,铁通常被认为是有害成分,耐火材料中很少利用铁含量大于10%(质量分数)的原料。但对于高炉的某些部位,有时采用含铁较多的耐火材料也能够得到有益的效果。例如,日本把氮化硅铁材料用作出铁口炮泥,起到了稳定出铁和保护炉底耐火材料的作用,但国内对氮化硅铁材料的研究报道不多,本工作对常压烧结氮化硅铁结合SIC材料的氧化行为进行了探索性研究。
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