国内刊号：11-1801/TB
国际刊号：1000-3851
发布日期:
作者：金秀明, 李勇, 姚桂生, 龙梦龙, 秦海霞, 孙加林,
关键词：Si, Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>, Fe<sub>3</sub>Si-Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>, Si<sub>2</sub>N<sub>2</sub>O, 耐火复合材料,
以Si粉和Fe<sub>3</sub>Si-Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>为原料，在高纯N<sub>2</sub>气氛下制备Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>/Fe<sub>3</sub>Si-Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>复合材料。氮化烧成后Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>结合Fe<sub>3</sub>Si-Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>复合耐火材料试样中物相为Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>、Fe<sub>2</sub>Si、FeSi和Si<sub>2</sub>N<sub>2</sub>O。其中Si<sub>2</sub>N<sub>2</sub>O含量约6%，且在试样中心和外部分布不均匀。Fe<sub>3</sub>Si-Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>原料是Fe<sub>3</sub>Si和Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>两相共存材料，热力学评估和材料的微观结构分析表明，Fe<sub>3</sub>Si和部分Si粉形成新的低熔点硅铁合金，使靠近试样表面部位的部分开口气孔被液态硅铁合金所堵塞或填充，试样中心部位的微量氧不能迁移至外部，N<sub>2</sub>中微量氧将Fe<sub>3</sub>Si-Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>原料中Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>氧化，形成Si<sub>2</sub>N<sub>2</sub>O包裹，导致试样中心Si<sub>2</sub>N<sub>2</sub>O含量比边缘部位高。Si<sub>2</sub>N<sub>2</sub>O的形成使体系氧分压降至Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>稳定存在的氧分压时，Si粉直接氮化形成柱状Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>，而非纤维状Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>，同时在1 450℃氮化烧成条件下，Fe的存在促进了α-Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>向β-Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>的转变。
来源：2018年第2期
《复合材料学报》期刊编辑部