1450℃反应烧结Fe_3Si-Si_3N_4复合耐火材料的相组成

作     者：金秀明 李勇 姚桂生 龙梦龙 秦海霞 孙加林 JIN Xiuming;LI Yong;YAO Guisheng;LONG Menglong;QIN Haixia;SUN Jialin

作者机构：北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2018年第35卷第2期

页      面：397-402页

核心收录：

学科分类：0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

主　　题：Si Si3N4 Fe3Si-Si3N4 Si2N2O 耐火复合材料 

摘      要：以Si粉和Fe_3Si-Si_3N_4为原料,在高纯N2气氛下制备Si_3N_4/Fe_3Si-Si_3N_4复合材料。氮化烧成后Si_3N_4结合Fe_3Si-Si_3N_4复合耐火材料试样中物相为Si_3N_4、Fe2Si、FeSi和Si_2N_2O。其中Si_2N_2O含量约6%,且在试样中心和外部分布不均匀。Fe_3Si-Si_3N_4原料是Fe_3Si和Si_3N_4两相共存材料,热力学评估和材料的微观结构分析表明,Fe_3Si和部分Si粉形成新的低熔点硅铁合金,使靠近试样表面部位的部分开口气孔被液态硅铁合金所堵塞或填充,试样中心部位的微量氧不能迁移至外部,N2中微量氧将Fe_3Si-Si_3N_4原料中Si_3N_4氧化,形成Si_2N_2O包裹,导致试样中心Si_2N_2O含量比边缘部位高。Si_2N_2O的形成使体系氧分压降至Si_3N_4稳定存在的氧分压时,Si粉直接氮化形成柱状Si_3N_4,而非纤维状Si_3N_4,同时在1 450℃氮化烧成条件下,Fe的存在促进了α-Si_3N_4向β-Si_3N_4的转变。