不同粒度的矾土基β-SiAlON氧化性研究-论文.pdf

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1、2014年8月第4期金刚石与磨料磨具工程Aug．2014第34卷总第202期Diamond＆AbrasivesEngineeringNo．4Vo1．34Serial202不同粒度的矾土基ti-SiAION氧化性研究朱晓燕，刘新红，马腾(郑州大学材料科学与工程学院，郑州450001)摘要用热重分析仪(TG—DTA)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了三种不同粒度(5。一43．62m、d5。一21．06fm和d50—10．05Urn)的矾土基l3一SiAION粉体在20～1400℃温度范围内非等温氧化的特性。结果表明：

2、(1)三种粒度的8一SIMON试样均从800℃开始氧化，氧化温度高于1100℃后，试样的氧化速度加快，且粒度越小，氧化增重越明显，表明氧化程度越高。(2)口一SIMON氧化后产物为方石英、莫来石和氧化铝。j3一SiA1ON粒度越小，方石英、莫来石及氧化铝峰越强，氧化越剧烈。(3)j3一SiA1ON氧化后，表面形成含针状莫来石的玻璃膜，可阻止氧气进入—SiA1ON粒子内部，形成保护性氧化。关键词粒度；J3一SiA1ON；氧化性；显微结构中图分类号TG73；TQ175．1文献标志码A文章编号1006—852X(2014)04—0079—0

3、4DOI码10．13394／j．cnki．jgszz．2014．4．0017Investigationonoxidationresistanceofbauxite—based[I-SiAIONpowderswithdifferentparticlesizeZHUXiao—yan，LIUXin—hong，MATeng(SchoolofMaterialsScienceandEngineeringofZhengzhouUniversity，Zhengzhou450001，China)AbstractTheOxidationcharacter

4、isticsofbauxite—based7-SiA1ONpowderswithdifferentparticlesize(50===43．62fm，d5o=21．06fmandd50—10．05urn)at2O一1400。ChavebeenstudiedbyTG—DTA，XRDandSEM．Theresultsshow：(1)Theinitialoxidationtemperatureoft?-SiA1ONpowderswithdifferentparticlesizeisabout800。C，whileoxidationratei

5、ncreasesnoticeablywhenoxidationtemperatureisabove1100。C．ThefinertheG—SiA1ONparticlesizeis，themoreweightgains，indicatingthattheoxidationextentishigh．(2)Theoxidationproductsof8一SiA1ONarecristobalite，mulliteandalumina．Thefinerthep—SiA1ONparticlesizeis，thestrongerthepeaksof

6、cristobalite，mulliteandaluminaare，andoxidationismorenoticeable．(3)Glassfilmcontainingneedle—likemulliteonthesurfaceofj3一SiA1ONparticlesisformedwhichwillretardO2diffusiontoprotect—SiA1ONfrombeingfurtheroxidized．Keywordsparticlesize；t?-SiA1ON；oxidationproperty；microstruct

7、ure*基金项目：河南省杰出青年基金项目资助(124100510019)；河南省教育厅重点科技攻关项目资助(14A43OO30)；河南省重点科技攻关项目资助(112102210095)。8O金刚石与磨料磨具工程总第202期~-SiAION(SiA1ONO<<4．2)具有较高的相所有峰的积分面积。机械强度、较低的热膨胀系数、优良的耐磨耐腐蚀性和由公式(1)计算得到：J3一SiA1ON、OSiAlON、抗热震性等，在SiAION家族中其综合性能最好、最具A1O。和Si的相对含量分别为：85、9、4和2；可应用前景，广泛应用于陶瓷刀具、耐腐

8、蚀材料和耐火材见，其主晶相为G—SiAlON。料等领域l_1]。目前，国内外学者已采用各种原料、运用将合成好的B—SiA1ON破碎，并筛分成三种粒度的多种工艺成功合成出J3一SiAION及其复合材料。]。然粉体，用Mal