摘要:为改善反应烧结Si3N4-SiC耐火材料性能,以SiC颗粒和细粉、Si粉为原料,TiB2细粉为添加剂,采用反应烧结法经1 400 ℃保温2 h制备了Si3N4-SiC耐火材料。通过MIP、XRD、SEM等研究了TiB2高纯细粉添加量(加入质量分数分别为0、0.2%、0.4%、0.6%和0.8%)对反应烧结Si3N4-SiC耐火材料致密性、高温抗折强度、物相组成和显微结构的影响,分析了致密化机制。结果表明:1)添加适量TiB2有助于提高试样致密性和高温抗折强度(1 200 ℃),增加≤1 μm小孔比例;2)随着TiB2添加量的增加,Si2N2O杂相含量减小,Si粉氮化率提高,α/β-Si3N4相比例减小,Si3N4开始为晶须状,后演变为发育良好的长棒状,最后异常长大;3)致密化机制为:添加少量TiB2可增加SiO气相分压,促进Si3N4晶须遵循气固机制生长;当TiB2添加量为0.6%(w)时,Si3N4在适量高温液相作用下发育为长棒状,形成三维交叉网络结构,继续增加TiB2添加量至0.8%(w),试样中液相再次增多,棒状Si3N4异常长大;4)当TiB2添加量为0.6%(w),热处理温度为1 400 ℃时,试样综合性能最佳,其体积密度为2.75 g·cm-3,显气孔率为11.6%,常温抗折强度为40.8 MPa,1 200 ℃高温抗折强度为52.5 MPa。
文章目录
1 试验
1.1 原料
1.2 试样制备
1.3 性能检测
2 结果与讨论
2.1 致密性
2.2 高温抗折强度
2.3 物相组成
2.4 显微形貌
3 结论