不同原料合成MgAlON粉體及其氧化行為的研究.pdf

1、本工作首先研究了不同原料(氧化鋁基原料和礬土基原料)、不同加熱方式(普通氮化爐和微波爐)和合成溫度對合成MgAlON粉體的影H向;運用X-ray衍射(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)對合成粉體進行表征。然后通過差熱分析(TG-DSC)和經(jīng)不同溫度氧化后的XRD圖,對氧化物基MgAlON粉體和礬土基MgAlON粉體的氧化行為進行了研究,進而探討了礬土中的雜質(zhì)(Fe2O3、TiO2和SiO2)對合成的MgAlON粉體氧化行為的影響。最后制

2、備了原位生成MgAlON復合Al2O3-C材料,比較了原位生成氧化物基MgAlON和礬土基MgAlON對Al2O3-C材料性能的影響。通過對合成的MgAlON進行XRD分析、XRF分析、氧化行為的研究,證實了氧化物基試樣和礬土基試樣存普通氮化爐中埋炭經(jīng)1550℃和在微波爐中埋炭經(jīng)1400℃氮化后,郜合成了單棚的MgAlON。
　　微波氮化法合成MgAlON的溫度比普通氮化法的合成溫度要低150℃。普通氮化法和微波氮化法合成的MgA

3、lON粉體都成粒狀,但相比較而言,氧化物基MgAlON的晶粒較小,礬土基MgAlON的晶粒較大,這有可能是礬土基試樣中的氧化鐵、氧化鈦和二氧化硅等雜質(zhì)有利于MgAlON品粒的發(fā)育。通過差熱分析和MgAlON經(jīng)不同溫度氧化后的XRD圖對MgAlON的氧化行為進行了研究,結(jié)果表明氧化物基MgAlON和礬土基MgAlON粉體的氧化行為不同。
　　①普通氮化法合成的氧化物基MgAlON在850℃左右開始氧化,到1500℃完全氧化分解;合成

4、的礬土基MgAlON在720℃左右開始氧化,在1300℃完全氧化分解。氧化物基試樣合成的MgAlON的開始氧化溫度和完全氧化分解溫度比礬土基試樣合成的MgAlON分別要高130℃和200℃左右。
　?、谖⒉ǖê铣傻难趸锘鵐gAlON在900℃左右開始氧化,到1300℃完全氧化分解;合成的礬土基MgAlON在550℃左右開始氧化,在1200℃完全氧化分解。氧化物基試樣合成的MgAlON的開始氧化溫度和完全氧化分解溫度比礬土基試

5、樣合成的MgAlON分別高350℃和100℃左右。通過對氧化物基MgAlON和礬土基MgAlON的晶格常數(shù)的計算和比較,表明了礬土中的SiO2和TiO2等雜質(zhì)可能固熔到MgAlON晶格中,引起礬土基MgAlON的晶格畸變。這也許是礬土基MgAlON比氧化物基MgAlON的抗氧化性差的原因。在1550℃埋炭氮化的條件下,合成了礬土基原位MgAlON結(jié)合Al2O3-C復合材料和氧化物基原位MgAlON結(jié)合Al2O3-C復合材料。這兩種復合材