凝膠注模成型SiC—Sialon復(fù)相材料燒結(jié)性能研究.pdf

1、燒結(jié)是將粉料的成型物在高溫下加熱,使其顆粒之間產(chǎn)生熱膠著現(xiàn)象.這是獲得所期待的材料之工藝中最后與最重要的一環(huán).該研究即對用β-Sialon的一步合成,凝膠注模成型工藝制出的形狀復(fù)雜,性能優(yōu)良的SiC-Sialon坯體進(jìn)行燒結(jié),對其燒結(jié)性能進(jìn)行深入研究,找出其顆粒組成,不同的Z值,及燒成溫度等因素對材料性能的影響規(guī)律,并確定了最佳值.對實(shí)際生產(chǎn)中凝膠注模成型SiC-Sialon的研制有重要的指導(dǎo)意義.該文系統(tǒng)研究了由純硅粉、鋁粉、二氧化硅

2、粉及不同粒度SiC為配方制出的坯體的燒結(jié)性能,并找出了不同因素對材料性能的影響規(guī)律.研究發(fā)現(xiàn):Z值為2的凝膠注模成型SiC-Sialon中β-Sialon的六方柱狀晶型發(fā)育的最完全,燒結(jié)后制品的性能最好.Z值太小β-Sialon的六方柱狀發(fā)育不完全,太大β-Sialon的晶型將會發(fā)生變化,這些都會影響最終制品的性能;Z值為2的制品在不同溫度下燒結(jié)時,在1550℃即可達(dá)到致密燒結(jié).燒結(jié)溫度太高反而會影響制品的體積密度、抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和

3、氣孔率;SiC的顆粒級配以粗、中、細(xì)三種顆粒為宜,但是在凝膠注模成型過程中如果按照理論的最佳顆粒級配,由于加入的粗粉太多,成型時會發(fā)生偏析,致使調(diào)節(jié)后制品的粗、中、細(xì)三種粒度的SiC數(shù)量之比為5:1:4;通過燒結(jié)助劑優(yōu)化實(shí)驗,發(fā)現(xiàn)TiO<,2>或廣西粘土作為該研究的燒結(jié)助劑可以達(dá)到既不影響制品的性能,又可以大幅度降低燒結(jié)溫度,并且又有價格低廉,易得到的優(yōu)點(diǎn),所以選其為燒結(jié)助劑.該文從熱力學(xué)和動力學(xué)的觀點(diǎn)研究了在該實(shí)驗條件下形成β-Sia