Al-,2-O-,3--Si-Al系統(tǒng)中原位合成Sialon的動力學(xué)研究.pdf

1、該文通過連續(xù)稱重法研究了Al<,2>O<,3>-Si-Al系統(tǒng)中原位合成Sialon的氮化反應(yīng)機理及反應(yīng)過程動力學(xué),并對反應(yīng)的熱力學(xué)和反應(yīng)產(chǎn)物的顯微結(jié)構(gòu)進行了分析.首先,通過對Al<,2>O<,3>-Si-Al系統(tǒng)原位合成Sialon反應(yīng)的熱力學(xué)分析,證明了原位反應(yīng)合成Sialon的可行性.據(jù)此該文提出Al<,2>O<,3>-Si-Al系統(tǒng)中原位合成Sialon的氮化反應(yīng)過程為:一、氣體經(jīng)過試樣中氣孔,擴散到金屬粒子表面;二、氣體與金屬

2、粒子發(fā)生反應(yīng);三、氣體擴散通過產(chǎn)物層,與金屬Si、Al進一步發(fā)生反應(yīng).在上述反應(yīng)過程的基礎(chǔ)上,建立了簡化的動力學(xué)模型.利用對不同階段的反應(yīng)表觀活化能進行的計算,實驗數(shù)據(jù)與推測的動力學(xué)模型相符.實驗結(jié)果表明:制備試樣的成型壓力、材料本身的Si/Al比、氮化溫度對氮化率有一定影響.隨壓力的增大,氮化率的數(shù)值逐漸下降;Si/Al比值越小,氮化率越大;當(dāng)Si/Al比為1:2的時候,材料由于合理的配比,在材料內(nèi)部形成良好的結(jié)合界面,使材料具有較高