利用海洋沙砾制备O#39;-SiAlON的工艺研究.pdfVIP

第36卷 增刊1 稀有金属材料与工程 voI．36，supm．1 2007年 B月 队REMETALMATERIALSANDENG刖EERING Augu时2007 利用海洋沙砾制备o’．S认loN的工艺研究 毕玉保，徐利华，徐斌，毕松梅，程科，张菡，邸云萍 (北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083) 摘要：以海洋沙砾为原料，制各了具有较高纯度的o’一s认IoN陶瓷粉体。分析了烧结温度、N2流量、成型方法等因 粉体，升高温度有利于0’．siAloN的生成，1480℃时o。一siAloN台量最高。在O。4~0，8L，min范围内，如大N2流量匏 够提高O’-S认10N，siC含量之比． 关键词t海沙；cRN；S认10N 中囤法分类号：TQl74．75+8文献标识码：A 文章编号l 1002—185x(2007)s1．0292．03 1 前言 体流量、成型方法、还原剂种类等因素对烧结粉体性 o’一sjAloN是A1203在si2N20中的固溶体，具有能的影响。烧结升温速率为：室温～1200℃的为8℃ 优良的常温和高温力学性能、高温抗氧化性能、耐热 ／min，1200℃～烧结温度的为5℃／min。 冲击性、耐腐蚀性、耐磨性、高热导率、低膨胀系数 表1 厦门海沙的化学组成(％) 等一系列优越性能。能适应极其苛刻使用环境下的要 1hbIel T雠chemIcal lea孵ⅡdI 求【l“，是一种极具发展潜力的结构陶瓷材料。本实验 cOmp03jH仰0fⅪamen 选用海洋沙砾为主要原料，利用这类廉价天然资源合 !!旦! 垒!!鱼! !皇旦! 坠竺 !!!： 87．8 4．2 35 3 1 l 3 成SiAloN材料。其优点主要有：海沙中的各种元素 天然混合在一起，其混合程度高度均匀。si、Al化合 物可实现分子级的混台，有利于反应的进行与控制。 ≤ 同时，海沙中含有的Ti、Fe等元素也可以作为氮化反 吾 ’磊 应的催化剂p。】。实验中在用海沙合成siAloN材料的 旦 三 基础上，研究了烧结温度、N2流量、成型方法等因素 对烧结后试样纯度、显微结构的影响。 2实验 2龇’ 图1厦门海沙的xRD图谱 所用海沙取自于东海厦门海域，呈灰色，粒度均 xRD ofthe)(iam∞s∞8虮ds Figl pdttem 匀，化学组成如表1所示。其si、A1含量高，同时含 有少量Fe、K元素，在烧结过程中可起到催化剂的作 3结果与讨论 用，促进siAloN的生成与转化，适用于合成 3．1 烧结温度对制品的影响 O’-siAIoN。图1为其xRD图谱，主要物相有si02、 A1203、Fe203。 以厦门海沙为原料，利