鋁熱還原氮化微晶白云母的高溫物相演變.pdf

1、本論文研究了川西微晶白云母在鋁熱還原氮化過程中不同煅燒溫度下的物相演變。同時(shí)，還研究了不同鋁粉添加量條件下鋁熱還原氮化反應(yīng)所制樣品相變產(chǎn)物組成及含量的影響。利用XRD、SEM和能譜等測(cè)試分析技術(shù)對(duì)試樣的物相組成、微觀形貌和微區(qū)元素組成進(jìn)行測(cè)試、表征，結(jié)果表明：
　　 1350 ℃到1450 ℃之間，試樣的物相主要為剛玉和Sialon 相。鋁粉用量為25(wt.％)和35(wt.％)的試樣，其相變產(chǎn)物中的Sialon相為β-Sia

2、lon；鋁粉用量45(wt.％)的試樣，其相變產(chǎn)物中的Sialon 相為β-Sialon和AlN 多形體Si-Al-O-N。
　　 1550 ℃煅燒條件下試樣的物相主要為剛玉、AlON和Sialon 相。鋁粉用量25(wt.％)和35(wt.％)的試樣，其相變產(chǎn)物中的Sialon相為β-Sialon；鋁粉用量45(wt.％)的試樣，其相變產(chǎn)物中的Sialon 相主要是AlN 多形體、Si3Al7O3N9和SiAl8O2N8。

3、r>　　 煅燒溫度和鋁粉添加量對(duì)相變產(chǎn)物中β-Sialon的Z 值有明顯的影響。固定試樣中鋁粉添加量為25(wt.％)，隨煅燒溫度從1350 ℃升到1450 ℃再到1550 ℃，β-Sialon的Z 值分別為：2.3126、2.5455、2.8325。鋁粉添加量為35(wt.％)時(shí)，隨煅燒溫度從1350 ℃升高到1450 ℃再到1550 ℃，β-Sialon的Z 值分別為2.8659、3.1654、3.3041。鋁粉添加量為45(wt

4、.％)時(shí)，隨著溫度從1350 ℃升高到1450 ℃，β-Sialon的Z 值從3.8387 變?yōu)?.1243，而當(dāng)煅燒溫度為1550 ℃時(shí)β-Sialon 相已轉(zhuǎn)變?yōu)锳lN 多形體。1350 ℃條件下，隨試樣中鋁粉添加量從25(wt.％) 增加到35(wt％)，再到45(wt.％)，β-Sialon的Z 值分別為：2.3126、2.8659、3.3041。在溫度為1450 ℃時(shí)，隨試樣中鋁粉添加量從25(wt.％) 增加到35(wt.％

5、)，再到45(wt.％)，β-Sialon的Z 值分別為：2.5455、3.1654、到3.8387。
　　 在溫度1550 ℃下，隨著試樣中鋁粉添加量從25(wt.％) 增加到35(wt.％)，β-Sialon的Z 值從2.8325增長(zhǎng)到3.3041，而當(dāng)鋁粉添加量為45(wt.％)時(shí)β-Sialon 相已轉(zhuǎn)變?yōu)锳lN 多形體。這表明隨著煅燒溫度和鋁粉添加量的增加，鋁熱還原氮化微晶白云母相變產(chǎn)物中β-Sialon的Si和N 原

6、子被更多Al和O原子所置換。鋁熱還原氮化反應(yīng)工藝的煅燒溫度和鋁粉添加量對(duì)微晶白云母相變產(chǎn)物組成和含量有顯著影響。鋁粉添加量為25(wt.％)的試樣隨煅燒溫度從1350 ℃升高到1450 ℃，產(chǎn)物中β-Sialon和剛玉相含量減少；繼續(xù)升高到1550 ℃，產(chǎn)物中β-Sialon 含量減少，剛玉含量增加。鋁粉添加量為35(wt.％)的試樣隨煅燒溫度從1350 ℃升高到1450 ℃，產(chǎn)物中β-Sialon 含量增長(zhǎng)，剛玉含量降低；繼續(xù)升高到1

7、550 ℃，產(chǎn)物中β-Sialon 含量減少，剛玉含量增長(zhǎng)。鋁粉添加量為45(wt.％)的試樣隨煅燒溫度從1350 ℃升高到1450 ℃，產(chǎn)物中β-Sialon、剛玉和AlN 多形體Si-Al-O-N的晶體發(fā)育更加完整；溫度繼續(xù)升高到1550 ℃，β-Sialon、剛玉和Si-Al-O-N 相完全消失，Si3Al7O3N9和SiAl8O2N8 相大量出現(xiàn)。三個(gè)不同鋁粉添加量所制試樣中35(wt.％) 鋁粉用量的試樣中β-Sialon 含