耐火材料

作者：刘星宇, 陈定, 顾华志, 黄奥, 付绿平

单位：武汉科技大学 先进耐火材料全国重点实验室 湖北武汉 430081

关键词：反应烧结SiC,TiN,注浆成型,力学性能,

基金：国家自然科学基金面上项目(52172023)。

在采用注浆成型工艺制备反应烧结SiC陶瓷的过程中,由于大量溶剂的引入,后续干燥、真空渗Si烧结后,存在制品气孔率偏高、强度较低的问题。为提高注浆成型反应烧结SiC陶瓷的力学性能,选用碳化硅细粉、炭黑、石墨作为主要原料,以羧甲基纤维素钠作为黏结剂,聚乙烯吡咯烷酮作为分散剂,并添加TiN粉体,配制TiN外加质量分数分别为0、2.5%、5%、7.5%的SiC陶瓷浆料,经注浆成型得到陶瓷素坯,再经 1 740 ℃保温2 h埋Si烧结制得SiC陶瓷。探究TiN粉体添加量对反应烧结SiC陶瓷的物理性能、物相组成以及显微结构的影响。结果表明:随着TiN的外加质量分数从0逐步增加至7.5%,反应烧结SiC陶瓷的显气孔率呈现出略微下降的趋势,体积密度则相应有所上升;TiN能够与游离Si反应生成断裂韧性较高的 TiSi2,并在一定程度上消耗了试样中的游离Si,提高反应烧结SiC陶瓷的力学性能,因此TiN的外加质量分数从0增至7.5%时,试样的抗弯强度从204.8 MPa提升至304.3 MPa,涨幅为48.6%,断裂韧性也从 3.76 MPa·m1/2 增加到4.42 MPa·m1/2,增长率达17.6%。当TiN粉末的外加质量分数为7.5%时,反应烧结SiC试样展现出较佳的综合性能。

来源：2025年第5期

《耐火材料》期刊编辑部

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