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Si粉在空气中燃烧合成Si₃N₄粉体

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00590

经20h机械活化后的Si粉, 在空气中可以实现自燃烧合成反应, 并表现出二次燃烧现象. 燃烧产物的表层与内部具有显著不同的特征, 表层产物中以α-Si₃N₄ 为主相, 并有少量Si₂N₂O相和非晶SiO₂共存, 内部为整块的灰白色松散Si3N4粉体, 其相组成与反应条件有关. 本文研究了经机械活化(MA)处理后的硅粉在空气中燃烧反应的整个过程, 证实了机械活化处理后的Si粉在空气中燃烧的可行性, 分析了燃烧产物主要是Si₃N₄ 而不是SiO₂的原因, 并通过调整成份实现了对产物相组成的控制.

关键词: 机械活化 , combustion synthesis in air , Si3N4

放电等离子快速烧结SiC晶须增强Si₃N₄BN层状复合材料

李翠伟 , 黄勇 , 汪长安 , 汤珂 , 李淑琴

无机材料学报

采用放电等离子烧结技术(SPS)快速烧结了SiC晶须增强的Si₃N₄/BN层状复合材料.利用SPS技术,在烧结温度为1650℃、保温15min的条件下,材料的密度可达3.18g/cm³,抗弯强度高达600MPa,断裂功达到3500J/m².研究表明:特殊的层状结构、SiC晶须的拔出与折断是材料断裂功提高的主要原因.X射线衍射及扫描电子显微镜研究表明:α-Si₃N₄已经在短短的烧结过程中全部转变成长柱状的β-Si₃N₄,并且长柱状的β-Si₃N₄和SiC晶须具有明显的织构.

关键词: 放电等离子烧结 , laminated ceramics , Si₃N₄

以AC发泡剂为添加剂燃烧合成α-Si₃N₄粉体

陈义祥 , 杨建辉 , 蒋志君 , 林志明 , 李江涛

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2012.00169

以硅粉和Si₃N₄粉体为反应剂, 偶氮二甲酰胺(AC发泡剂)为添加剂, 利用燃烧合成技术在较低氮气压力下制备了高α相含量的Si₃N₄粉体. 采用X射线衍射和扫描电镜分别对产物的物相组成及显微结构进行了表征, 研究了AC发泡剂对α相Si₃N₄粉体的形成和产物颗粒形貌的影响. 结果表明, AC发泡剂能促进硅粉快速氮化, 产物中α-Si₃N₄的含量随着AC发泡剂添加量的增加而增加. 当AC发泡剂的添加量为24wt%时, 产物中α-Si₃N₄的含量高达85.2wt%. 对AC发泡剂作用下的燃烧合成Si₃N₄的反应机理做了初步探讨, 研究表明: AC发泡剂的分解产物N₂、CO、NH₃不仅增加了坯体的透气性, 而且改变了燃烧反应的传热和传质路线, 从而促进了硅粉快速氮化和α-Si₃N₄粉体的生成.

关键词: AC发泡剂 , Si₃N₄ , combustion synthesis

熔盐热析出反应金属化Si₃N₄与Si₃N₄的连接

陈健 , 潘伟 , 郑仕远 , 黄勇

无机材料学报

在采用熔盐热析出反应在Si₃N₄陶瓷表面沉积钛金属膜的基础上，对CuAg合金在金属化表面的润湿性进行了研究，结果表明，CuAg合金能对采用该方法金属化的Si₃N₄陶瓷实现良好润湿．在此基础上，成功实现了钛金属化Si₃N₄陶瓷与Si₃N₄陶瓷的连接并对连接工艺进行了系统研究．连接界面的TEM研究发现，界面上广泛存在Ti-Cu－Si-N相并对这种相对连接强度的影响进行了讨论．

关键词: 钛 , metallization , Si₃N₄ , joining , interfacial structure