气化炉渣合成Ca-α-Sialon-SiC复相陶瓷

• 作者: 任耘 尹洪峰 张军战 汤云
• 来源期刊: 硅酸盐学报
• 学科: 工学
• 关键词: sialon 碳化硅 气化炉渣 碳热还原氮化 复相陶瓷 力学性能
• 年，卷（期）: 2011,（2）
• 页码范围: 233-238
• 页数: 6页
• 分类号: TQ546
• 语种: 中文

摘要

利用X射线荧光分析仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等研究了Texaco气化炉炉渣的化学组成、物相组成和显微结构.以气化炉渣为原料,分别在1 350,1400,1450℃和1 500℃4种氮化温度下碳热还原氮化,利用物相确定和显微结构分析等研究了氮化温度对反应的影响.以1450℃氮化产物为原料,热压制备了Ca-α-sialon-SiC复相陶瓷,并对此材料的力学性能进行了检测.结果表明:(1)Texaco气化炉炉渣主要化学成分为SiO2,Al2O3,CaO和残余碳,其中大多为玻璃相和无定形物质;(2)低温氮化产物主晶相为β-sialon和Ca-α-sialon,高温氮化产物主晶相为Ca-α-sialon和SiC,提高氮化温度更有利于CaO固溶于sialon形成Ca-α-sialon,在1 450℃碳热还原氮化可合成主要成分为Ca-α-sialon和SiC的复相粉体;(3)随着热压温度的升高,Ca-α-sialon-SiC复相陶瓷致密化程度增加,硬度和断裂韧性均有提高,添加剂对材料的力学性能影响较大,添加3%(质量分数,下同)Y2O3+2%MgO,1 650℃热压制备的复相陶瓷的Vickers硬度可达18GPa,断裂韧性为5.2MPa·m1/2.