發泡對直接氮化制備氮化硅纖維材料顯微結構和性能的影響

作者：杜鵬輝,王剛,韓建燊,孫紅剛,梁鵬鵬,張琪,李紅霞

摘要：借助發泡法將氣孔引入Si多孔坯體,使坯體的體積分別增加0、1、2、3倍,通過原位氮化工藝制備了氮化硅纖維材料,重點研究了發泡體積倍數對氮化硅纖維材料顯微結構和性能的影響。結果表明:(1)發泡法引入氣孔后,坯體中存在發泡孔、孔壁窗口、孔壁微孔三種孔結構。提高發泡倍數,試樣中氣孔率升高,孔壁窗口數量增多,N 2易流通,有利于氮化反應的進行。(2)氮化硅纖維只能生長在材料的孔縫部位,引入的氣孔為氮化硅纖維提供了足夠大的生長空間,反應后試樣孔中長滿了絮狀的氮化硅纖維。隨發泡體積倍數增加,試樣孔壁中生成的氮化硅由粒狀轉變為纖維狀,形成了氮化硅纖維交織孔壁結構。(3)發泡法引入氣孔后,材料的強度由孔壁提供。隨發泡倍數增加,試樣的氣孔率升高,單位面積內孔壁的有效截面減小,導致材料的強度降低。

發文機構：中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司先進耐火材料國家重點實驗室

關鍵詞：氮化硅纖維發泡倍數發泡法強度silicon nitride fiberfoaming multiplefoaming methodstrength

分類號： TQ175[化學工程—硅酸鹽工業]