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非氧化物复合耐火材料的热力学性能

来源期刊:耐火材料2005年第1期

论文作者:孙加林 吴宏鹏 洪彦若

关键词:非氧化物; 氧化物; 复合耐火材料; 逆反应烧结; 致密层; 热力学;

摘    要:为了在耐火材料中能动地应用非氧化物,系统了解非氧化物的热力学性质是非常必要的.为此,首先分析了非氧化物在氧化气氛下的不稳定性及顺序,并就如何转变这个不利的性质,以实现在氧化气氛下烧结非氧化物复合材料而提出了"逆反应烧结"工艺.在深入研究Si、Al系氮化物的氧化机理后发现,当氧分压低于"转换氧分压"时,可显著生成其气态的亚氧化物.亚氧化物可以在邻近表面层沉积,形成致密层.致密层的形成使材料具有"自阻碍氧化"的性能.Si、Al的加入可增加亚氧化物的含量,从而加厚、加宽致密层,使材料的抗氧化和抗侵蚀能力得到提高.文中详述了Si3N4-Al2O3、Si3N4-MgO和Si3N4-SiC三个体系的研究情况.结果表明:逆反应烧结工艺可制备出性能良好的复合物;Si、Al除可促进烧结外,还能提高致密层的密度和宽度.

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非氧化物复合耐火材料的热力学性能

孙加林1,吴宏鹏1,洪彦若1

(1.北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083)

摘要:为了在耐火材料中能动地应用非氧化物,系统了解非氧化物的热力学性质是非常必要的.为此,首先分析了非氧化物在氧化气氛下的不稳定性及顺序,并就如何转变这个不利的性质,以实现在氧化气氛下烧结非氧化物复合材料而提出了"逆反应烧结"工艺.在深入研究Si、Al系氮化物的氧化机理后发现,当氧分压低于"转换氧分压"时,可显著生成其气态的亚氧化物.亚氧化物可以在邻近表面层沉积,形成致密层.致密层的形成使材料具有"自阻碍氧化"的性能.Si、Al的加入可增加亚氧化物的含量,从而加厚、加宽致密层,使材料的抗氧化和抗侵蚀能力得到提高.文中详述了Si3N4-Al2O3、Si3N4-MgO和Si3N4-SiC三个体系的研究情况.结果表明:逆反应烧结工艺可制备出性能良好的复合物;Si、Al除可促进烧结外,还能提高致密层的密度和宽度.

关键词:非氧化物; 氧化物; 复合耐火材料; 逆反应烧结; 致密层; 热力学;

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