采用反應燒結法制備Sialon結合硅碳棒材料
在配料中加入少童Yz03,研究其對材料顯微結構、力學性能、抗氧化性和抗熱震性的影響。發現添加Yz0,可明顯改善Sialon結合硅碳棒的杭氧化和熱震能力,提高材料常溫杭折、抗壓強度,但葉1400℃下高溫杭折強度有負面影響。又在1200℃下測其杭折強度,發現強度可達501VIPa以上。因而,在中低溫條件下,添加Yz03既可使材料具備優良的力學性能,又可提高其熱學性能。
Sialon結合硅碳棒是近10年才發展起來的一種新型復相耐火材料,具有良好的強度、化學穩定性以及優異的抗氧化和熱震能力,在鋼鐵、冶金、陶瓷等領域廣泛的應用前景。在鋼鐵行業中,正逐步成為新一代高爐內襯材料;在陶瓷行業中,成為中、高檔窯具的理想材料。
本研究利用反應燒結制備Sialon結合硅碳棒材料,通過添加YzOs,研究其對材料顯微結構、力學性能、抗氧化性和抗熱震性的影響。探索通過添加Yz0,制備高性能的Sialon結合硅碳棒窯具材料的可行性。
本研究所用的基本原料為硅碳棒, Si, Al, A1z0。和Nzo 硅碳棒原料:硅碳棒大于或等于98%;金屬Si粉:顆粒尺寸小于0. 044mm,純度大于或等于98%;A1z0。粉:Sam,純度大于或等于99% ; Nz:純度大于98%。依反應式:(6一Z) Si+(Z/3)Al+(Z/3 ) A1z0a+(8一Z)/2N:一Si。一:A1 ZO ZNg _:(1)取Z為2. 6,按((1)式確定的摩爾關系來確定所需物質的配比,預備1號、2號、3號3種配方,Sialon設計理論質量分數分別為25%,20%,20%,其中3號配方是在2號基礎上添加約1%的YzOs。
將硅碳棒 , Si粉、A1粉、A1z03粉和添加劑、I晦時結合劑等按所需比例混碾20 min后,用20MPa壓力壓制成25mm x 25mm x 125mm和36mm x 36mm的試樣,在180℃烘干48 h,后于145090 x 8 h條件下氮化燒成。
對燒成后的試樣在電爐中1350℃條件下分別加熱8h, 12h, 16h,進行抗氧化實驗。在1350℃下保溫30min,風冷30min,循環5次,測量常溫抗折強度損失,以檢測其抗熱震性能。
利用EMGA系列氧氮氫聯測儀測試試樣氮含量;利用54300掃描電鏡對試樣斷口形貌進行觀察,并借助能譜儀分析物相的成分;在N:氣氛下測高溫抗折強度。www.mycampingtentsandmore.com
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