耐火材料 ›› 2024, Vol. 58 ›› Issue (6): 486-490.DOI: 10.3969/j.issn.1001-1935.2024.06.005
李铁军1), 邓军平1), 廉晓庆1), 曹会彦2), 王龙庆2), 华小虎1), 邓丽荣1)
Li Tiejun, Deng Junping, Lian Xiaoqing, Cao Huiyan, Wang Longqing, Hua Xiaohu, Deng Lirong
摘要: 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,以期改善它的性能。通过MIP、XRD、SEM等研究了TiB2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、抗折强度、物相组成和显微结构的影响,并分析了致密化机制。结果表明:1)添加适量TiB2有助于提高试样体积密度和高温抗折强度(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,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)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40.2 MPa,1 200 ℃高温抗折强度为47.4 MPa。
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