碳热还原氮化金红石和粉煤灰合成Ti(C,N)-β-Sialon复相材料

摘要

以金红石和粉煤灰为主要原料,在氮气中采用碳热还原氮化法合成Ti(C,N)-β-Sialon复相材料.利用XRD、SEM和EDS等手段研究了温度和碳添加量对合成产物物相与微观形貌的影响.结果表明:温度对碳热还原氮化产物物相有重要影响,反应温度为1400℃和1450℃时,产物物相主要为莫来石、O-Sialon与X-Sialon;随着温度的升高,O'-Sialon和X-Sialon不断反应转化为β-Sialon;当温度升高到1550℃以上,产物中主要为β-Sialon和TiC0.3N0.7.增加碳添加量有利于Sialon相的生成,在1500℃下碳热还原氮化,理论添加量时产物以O'-Sialon、TiC0.3N0.7和X-Sialon为主;随着碳添加量的增加,β-Sialon生成并逐渐增多,O'-Sialon和X-Sialon不断减少;当碳添加量为过量100％时,产物主晶相为β-Sialon和TiC0.3N0.7.以金红石和粉煤灰为主要原料,焦炭为还原剂,利用碳热还原氮化法合成Ti(C,N)-Sialon复相材料的优化工艺条件为:合成温度1550℃保温4h,碳添加量为过量100％.