自蔓延高温合成铝碳氮材料

穆云超^1,2，梁宝岩¹，樊平¹，于栋利²，王明智²

1. 中原工学院材料与化工学院2. 燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室

摘 要：采用Al粉和CNx前驱体粉末为原料,通过自蔓延高温合成技术,制备铝碳氮材料。利用燃烧波淬熄实验并结合XRD、SEM和EDS测试技术,研究自蔓延反应合成铝碳氮的机理。研究结果表明,自蔓延高温合成铝碳氮材料可分为3个阶段,第一阶段为Al融化和蔓流,形成的Al熔体包覆CNx前驱体粉末;第二阶段,Al与CNx分解的产物C和N2发生反应,生成AlN和Al4C3等二元相;反应放出大量的热,引发其它未反应的原料发生自蔓延反应,使反应自维持;第三阶段,AlN和Al4C3反应生成三元铝碳氮化合物。

关键词：铝碳氮;自蔓延高温合成;反应机理;