高铝矾土-硅粉氮化合成SiAlON的过程研究

摘要

分别以w(Al2O3)为68.08%和45.56%的两种高铝矾土及硅粉为原料,按合成SiAlON的理论配比配料(Si粉过量5%),成型后在流动N2(流量为0.06～0.1m3·h-1)中进行热重分析,同时测定试样在不同温度(900～1500℃)保温6 h后的质量变化,并分析氮化后试样的物相变化,从而探讨该试样的氮化过程及其机理.结果表明,高铝矾土-硅粉试样在流动N2中的氮化反应过程可大致分为3个阶段:1)Si粉氮化阶段(900～1200℃),Si粉氮化生成Si3N4和Si2N2O;2)SiAlON形成阶段(1300～1400℃),生成O'-SiAlON和β-SiAlON;3)β-SiAlON的生长发育阶段(1450～1500℃),部分O'-SiAlON转化为β-SiAlON,Al2O3在β-SiAlON中的固溶度增加.