耐火材料

作者：李铁军, 邓军平, 廉晓庆, 曹会彦, 王龙庆, 华小虎, 邓丽荣

单位：1)西安科技大学 材料科学与工程学院 陕西西安 710054 ；2)中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 先进耐火材料国家重点实验室 河南洛阳 471039

关键词：TiB2,Si3N4-SiC,致密化,气固生长机制,

基金：陕西省重点研发计划项目(2017GY-181);西安市先进制造业技术攻关项目(21XJZZ0040)。

以SiC颗粒和细粉、Si粉为原料,TiB2细粉为添加剂,采用反应烧结法经1 400 ℃保温2 h制备了Si3N4-SiC耐火材料,以期改善它的性能。通过MIP、XRD、SEM等研究了TiB2细粉添加量(加入质量分数分别为0、0.2%、0.4%、0.6%和0.8%)对反应烧结Si3N4-SiC耐火材料致密性、抗折强度、物相组成和显微结构的影响,并分析了致密化机制。结果表明:1)添加适量TiB2有助于提高试样体积密度和高温抗折强度(1 200 ℃),增加≤1 μm小孔比例;2)随着TiB2添加量的增加,Si2N2O杂相含量减小,Si粉氮化率提高,Si3N4开始为晶须状,后演变为发育良好的长棒状,最后异常长大;3)致密化机制为:添加少量TiB2可增加SiO气相分压,促进Si3N4晶须遵循气固机制生长;当TiB2添加量为0.6%(w)时,Si3N4在适量高温液相作用下发育为长棒状,形成三维交叉网络结构,继续增加TiB2添加量至0.8%(w),试样中液相再次增多,棒状Si3N4异常长大;4)当TiB2添加量为0.6%(w)时,试样综合性能最佳,其体积密度为2.75 g·cm-3,显气孔率为11.6 %,常温抗折强度为40.2 MPa,1 200 ℃高温抗折强度为47.4 MPa。

来源：2024年第6期

《耐火材料》期刊编辑部

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