采用Si粉發泡氮化制備Si3N4纖維材料的抗氧化性研究

作者：杜鵬輝,王剛,韓建燊,梁鵬鵬,張琪,袁波,李紅霞

摘要：采用發泡法將氣孔引入Si坯體,使體積分別增加0、1、2、3倍,經原位氮化制備出顯氣孔率分別為49%、74%、81%和87%的Si3N4纖維材料,研究了氧化溫度(1 150、1 350和1 550℃)和顯氣孔率對Si3N4纖維材料抗氧化性的影響。結果表明:1)溫度是影響Si3N4纖維材料抗氧化性的關鍵因素,隨溫度升高試樣氧化后生成SiO2的量逐漸增多。孔中Si3N4纖維因具有較大的比表面積,1 550℃氧化后全部轉化為串珠狀SiO2結構,Si3N4纖維材料理想的使用溫度應低于1 150℃;2)試樣顯氣孔率由49%提高至87%,氧化后生成SiO2的量變化不大;3)發泡法引入的氣孔可部分吸收孔壁上Si3N4氧化產生的體積效應,避免孔壁在氧化中產生裂紋。同時,Si3N4氧化產生的體積膨脹可使孔壁結構致密化,有利于提高材料強度。

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：Si3N4纖維SI粉發泡法抗氧化性silicon nitride fibersilicon powderfoaming methodoxidation resistance

分類號： TQ175[化學工程—硅酸鹽工業]