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Cr2O3催化氮化制备Si3N4/SiC耐火材料及其性能 被引量：3
1
作者 韩磊 赵万国 +3 位作者 李发亮 张俊 曾渊 张海军 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期72-76,共5页
以SiC粉和硅粉为原料,原位合成的Cr_2O_3为催化剂,采用催化氮化法制备了Si_3N_4/SiC耐火材料,研究了催化剂用量及氮化温度对耐火材料物相组成、微观形貌、物理性能和力学性能的影响。结果表明:当氮化温度为1 673K,Cr_2O_3含量(与硅粉质... 以SiC粉和硅粉为原料,原位合成的Cr_2O_3为催化剂,采用催化氮化法制备了Si_3N_4/SiC耐火材料,研究了催化剂用量及氮化温度对耐火材料物相组成、微观形貌、物理性能和力学性能的影响。结果表明:当氮化温度为1 673K,Cr_2O_3含量(与硅粉质量之比,下同)为3%时,硅粉完全氮化,耐火材料主要由颗粒状SiC和晶须状α-Si_3N_4、β-Si_3N_4等组成;随着Cr_2O_3含量的增加,Si_3N_4晶须的数量增多,长度增大,耐火材料变得致密;随氮化温度的升高,耐火材料的抗折强度和耐压强度均增大,当氮化温度为1 673K、Cr_2O_3含量为3%时,抗折强度和耐压强度均最大,分别为34MPa和132MPa。 展开更多
关键词 si3n4/sic耐火材料 Cr2O3催化氮化 si3n4晶须 力学性能
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氮化硅结合碳化硅耐火材料抗铝电解质侵蚀性能的研究 被引量：1
2
作者 马龙斌 孟红涛 +1 位作者 王允 孟祥军 《耐火与石灰》 2022年第4期49-51,55,共4页
以干压成型的方法制备了氮化硅结合碳化硅坯体,并采用反应烧结法氮化烧成。测试不同硅粉添加量与烧成试样不同体积密度下材料抗铝电解质侵蚀性能的变化。结果表明:硅粉添加量为16%时试样的抗铝电解质侵蚀能力最佳;伴随显气孔率的降低及... 以干压成型的方法制备了氮化硅结合碳化硅坯体,并采用反应烧结法氮化烧成。测试不同硅粉添加量与烧成试样不同体积密度下材料抗铝电解质侵蚀性能的变化。结果表明:硅粉添加量为16%时试样的抗铝电解质侵蚀能力最佳;伴随显气孔率的降低及气孔半径的减小,材料体积密度会增大,而熔渣侵入的速度也随之大幅下降。体积密度控制在2.65 g/cm^(3)以上,材料具有很好的抗冰晶石侵蚀性能。 展开更多
关键词 氮化硅结合碳化硅耐火材料 抗铝电解质侵蚀 硅粉 体积密度
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Si3N4结合SiC耐火材料的高温重烧结研究 被引量：1
3
作者 刘臻 吴吉光 +2 位作者 王佳平 梁鹏鹏 石会营 《耐火与石灰》 2020年第4期7-10,15,共5页
以Si粉、SiC颗粒和细粉为原料,通过反应烧结(最高烧成温度1 420℃)制备Si_3N_4结合SiC标型砖,再将标型砖在流动N2气氛、1 750℃烧结2. 5 h,制得重烧结Si_3N_4结合SiC耐火材料。利用XRD、EDS、SEM和压汞法对重烧结前后的Si_3N_4结合SiC... 以Si粉、SiC颗粒和细粉为原料,通过反应烧结(最高烧成温度1 420℃)制备Si_3N_4结合SiC标型砖,再将标型砖在流动N2气氛、1 750℃烧结2. 5 h,制得重烧结Si_3N_4结合SiC耐火材料。利用XRD、EDS、SEM和压汞法对重烧结前后的Si_3N_4结合SiC试样的化学组成、微区组成、微观结构以及孔径分布等性能进行检测,其结果表明:Si_3N_4结合SiC耐火材料高温重烧结后,外形基本没有变化,材料体积密度少量降低,常温抗折强度和1 400℃抗折强度少量提高,试样中纤维状Si_3N_4消失,α-Si_3N_4全部转变为较大尺寸的柱状β-Si_3N_4;试样平均孔径显著增加;试样抗高温水蒸汽氧化性能显著提高。 展开更多
关键词 si3n4结合sic耐火材料 重烧结 抗水蒸汽氧化 孔径分布
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免烧成低密度Si_3N_4/SiC复相耐火材料的制备及性能研究
4
作者 马斌 尹兆钰 +3 位作者 黄朝晖 房明浩 刘艳改 吴小文 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期490-493,共4页
针对氮化烧成Si3N4/SiC复相耐火材料的成本高、能耗大及传热损失大的突出问题,研究制备了免烧成低密度Si3N4/SiC复相耐火材料。研究以硅藻土作为硅源,蔗糖作为碳源,通过碳热还原氮化法制备了Si3N4/SiC复相粉体。再以该复相粉体为原料,... 针对氮化烧成Si3N4/SiC复相耐火材料的成本高、能耗大及传热损失大的突出问题,研究制备了免烧成低密度Si3N4/SiC复相耐火材料。研究以硅藻土作为硅源,蔗糖作为碳源,通过碳热还原氮化法制备了Si3N4/SiC复相粉体。再以该复相粉体为原料,以添加不同量Si粉（0%,5%,10%）的蔗糖作为结合剂,分别在60、90、120℃3个温度点热处理2 h,150℃热处理8 h后,制备成免烧成低密度Si3N4/SiC复相耐火材料。采用XRD和SEM对粉体的物相及微观形貌进行表征。结果表明:粉体的物相为α-Si3N4,β-Si3N4,β-Si C和Fe3Si,通过计算得到α-Si3N4,β-Si3N4和β-Si C的相对含量分别为4.28%,29.74%和59.40%;硅藻土中含有较高含量的Fe杂质元素导致少量Fe3Si生成;粉体中β-Si3N4呈短柱状,β-Si C以细小颗粒的形式存在。在N2（99.999%）保护条件下,1000°C模拟使用这种Si3N4/SiC复相耐火材料1h后发现,Si粉的添加量对其体积密度和显气孔率的影响不大,体积密度变化范围是1.481.51g·cm-3,显气孔率变化范围是33.36%34.62%;Si粉添加量为5%时,材料的抗折强度和抗压强度达到最大,分别为3.78和31.95 MPa。 展开更多
关键词 si3n4/si C复相耐火材料 物相 微观形貌 性能
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Si_3N_4结合SiC材料在铝电解槽中的损毁机理研究 被引量：3
5
作者 葛山 尹玉成 《轻金属》 CSCD 北大核心 2008年第5期58-61,共4页
采用自制的抗冰晶石侵蚀试验炉,模拟了Si3N4结合SiC制品在电解铝槽中的工作情况,并借助SEM、X射线衍射仪及能谱仪(EPAX)研究了Si3N4结合SiC制品不同位置的损毁机理。结果表明:Si3N4结合SiC制品在空气部分的损坏主要是由于Si3N4和SiC氧... 采用自制的抗冰晶石侵蚀试验炉,模拟了Si3N4结合SiC制品在电解铝槽中的工作情况,并借助SEM、X射线衍射仪及能谱仪(EPAX)研究了Si3N4结合SiC制品不同位置的损毁机理。结果表明:Si3N4结合SiC制品在空气部分的损坏主要是由于Si3N4和SiC氧化导致的;而在冰晶石电解质与空气界面处,由于化学反应形成的氧化—侵蚀—渗透恶性循环使得侵蚀最为严重,电解质在金属铝液中的溶解和由于试样本身结构中的气孔可能是Si3N4结合SiC制品在金属铝液中发生侵蚀的主要原因。 展开更多
关键词 si3n4结合sic制品 侵蚀 冰晶石
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Ti-Si-Fe合金添加量对Si_(3)N_(4)结合SiC材料结构与性能的影响 被引量：1
6
作者 姚路炎 韩兵强 +1 位作者 张锦化 柯昌明 《耐火材料》 CAS 北大核心 2024年第4期277-283,共7页
为促进Si_(3)N_(4)结合SiC耐火材料的致密化,降低Si粉氮化温度,以SiC颗粒和细粉、Si粉为主要原料,利用从高钛型高炉渣提取的Ti-Si-Fe合金部分取代Si粉,在埋碳气氛下于1350℃反应烧结5 h,制备了Si_(3)N_(4)结合SiC耐火材料。研究了Ti-Si... 为促进Si_(3)N_(4)结合SiC耐火材料的致密化,降低Si粉氮化温度,以SiC颗粒和细粉、Si粉为主要原料,利用从高钛型高炉渣提取的Ti-Si-Fe合金部分取代Si粉,在埋碳气氛下于1350℃反应烧结5 h,制备了Si_(3)N_(4)结合SiC耐火材料。研究了Ti-Si-Fe合金添加量(加入质量分数分别为0、1.8%、3.6%、5.4%、7.2%)对Si粉的氮化行为、材料力学性能和显微结构的影响,并探讨了氮化反应烧结机制。结果表明:1)随着Ti-Si-Fe合金添加量的增加,材料的常温力学性能和高温抗折强度明显改善,荷重软化温度均超过1700℃,Ti-Si-Fe合金添加量超过3.6%(w)后材料性能的增幅变缓;2)Ti-Si-Fe合金促进了Si粉在较低温度下的完全氮化和材料的反应烧结,Ti-Si-Fe合金中各物相及Si粉氮化反应的体积增加能够充填气孔,氮化产物改善骨料与基质、基质内部的结合状态,从而提高材料的致密化程度,改善力学性能;3)引入Ti-Si-Fe合金后,反应体系中形成了富含Ti、Si、N、Fe成分的液相,氮化物的形成除传统的VS、VLS机制外,溶解-沉淀机制在短柱状β-Si_(3)N_(4)、粒状TiN的形成中起到主导作用,交错连结的α-Si_(3)N_(4)晶须、短柱状β-Si_(3)N_(4)、粒状TiN对材料的力学性能起到增强作用。 展开更多
关键词 Ti-si-Fe合金 反应烧结 si_(3)n_(4)结合sic耐火材料 致密化 溶解-沉淀
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