鋁、硅、碳還原劑對(duì)合成礬土基Sialon的作用及機(jī)理探討.pdf

1、該論文采用中國(guó)豐富的高鋁礬土,分別以碳黑、Si粉和Al粉為還原劑利用綜合差熱分析(TG-DTA)、熱天平、X-ray衍射(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)來(lái)探討鋁、硅、碳三種還原劑對(duì)合成礬土基Sialon的作用及其合成機(jī)理;同時(shí)簡(jiǎn)單探討了礬土原料中結(jié)晶水對(duì)合成Sialon的影響和三種還原劑對(duì)合成礬土基Sialon的過(guò)程的對(duì)比.論文較全面地探討了鋁、硅、碳三種還原劑合成礬土基Sialon的反應(yīng)過(guò)程,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明:鋁熱還原氮化合成礬土基S

2、ialon的過(guò)程可分為以下5個(gè)階段:(1)AlN的形成(600-800℃);(2)SiO<,2>被還原并形成Si<,3>N<,4>(900-1200℃);(3)β-Sialon開(kāi)始形成(1300-1350℃);(4)形成Si<,2>N<,2>O和過(guò)渡態(tài)Sialon(1400℃左右);(5)最終形成z=3的β-Sialon(1450-1500℃).得到的β-Sialon相大部分為短柱狀,尺寸為10um左右.硅熱還原氮化合成礬土基Sialo

3、n的過(guò)程如下:(1)Si粉的氮化(900-1200℃);(2)Si<,3>N<,4>從1200℃左右與SiO<,2>反應(yīng)生成Si<,2>N<,2>O,從1300℃左右開(kāi)始Si2N2O與Al<,2>O<,3>反應(yīng)生成O′-Sialon;(3)1300℃左右開(kāi)始,Si還原原料中的SiO<,2>生成SiO,在N<,2>下SiO與N<,2>反應(yīng)生成Si<,2>N<,2>O,從而從1400℃開(kāi)始β-Sialon生成;(4)在1450-1500℃,

4、還原氮化反應(yīng)完成,最終主要產(chǎn)物為β-Sialon和O′-Sialon.得到的Sialon相主要為晶須狀.碳熱還原氮化合成礬土基Sialon的過(guò)程如下:(1)碳還原原料中SiO<,2>和莫來(lái)石生成SiO,SiO與N<,2>反應(yīng)生成Si<,2>N<,2>O,Si<,2>N<,2>O與Al<,2>O<,3>反應(yīng)生成X相(1300-1350℃);(2)β-Sialon開(kāi)始生成,X相為中間產(chǎn)物(1400-1450℃);(3)一部分β-Sialon