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Fe-Si3N4-C体系中Fe元素的作用机理
  • ISSN号:1001-1935
  • 期刊名称:《耐火材料》
  • 时间:0
  • 分类:TQ174.758[化学工程—陶瓷工业;化学工程—硅酸盐工业] TN304.24[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083
  • 相关基金:国家自然科学基金重点资助项目(50332010).
中文摘要:

以闪速燃烧法合成的Fe-Si3N4粉、炭黑和Si3N4粉为原料,按Fe-Si3N4与C及Si3N4与C均为3.5:1的质量比配料,以酚醛树脂为结合剂混练后制成625mm×20mm的试样,经110℃24h干燥后分别在埋炭(石墨)条件下于1300、1450、1500、1550、1600℃保温3h处理后快速水冷,然后将淬冷的试样烘干进行XRD、SEM、EDS检测分析。结果表明:Si3N4-C材料在1500℃时反应形成SiC,1600℃时仍有较多Si3N4存在;而Fe-Si3N4-C材料在1450℃时已形成大量SiC,且1500℃时Si3N4基本都转化为SiC,Fe的存在使其转化速度加快,转化温度降低;Fe-Si3N4中的Fe3Si在C存在条件下,通过形成Fe—Si—C熔体,Fe分解Si3N4并吸纳其中的Si而成为Fe—Si—C系高硅过渡中间相,继而与C反应生成SiC或在熔体中析出SiC晶体,实现K对SiN4向SiC转化的促进作用。

英文摘要:

The flashing combustion synthesized Fe -Si3N4 powder, carbon black and Si3N4 powder were used as starting materials,which were mixed according to 3.5:1 mass ratio of Fe -Si3N4 to C and Si3N4 to C with phenolic resin as binder,and shaped into the specimens with the size of Ф25 mm ×20 mm. The specimens were dried at 110℃for 24 h,carbon( graphite)-embedded fired at 1 300,1 450,1 500,1 550 and ] 600 ℃ for 3 h,quenched by water,then dried. The specimens were analyzed with XRD,SEM and EDS, etc. The results show that: (1)In Si3N4 -C,the formation temperature of SiC is 1 500 ℃ and there is still a large number of Si3N4 at 1 600 ℃; (2)However,in Fe -Si3N4 -C,a great quantity of SiC forms at 1 450 ℃ and almost total Si3N4 nearly all changes into SiC at 1 500 ℃,and the existence of Fe speeds up the formation of SiC and decreases its formation temperature;(3)Fe in the molten Fe -Si -C formed because of the existence of Fe3Si in Fe -Si3N4 and carbon decomposes Si3N4 into Si and absorbs it forming Fe -Si -C intermediate phase with high Si content, which reacts with carbon forming SiC or precipitates SiC crystal, which realizes that Fe promotes the transformation from Si3N4 to SiC.

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期刊信息
  • 《耐火材料》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司
  • 主办单位:中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司
  • 主编:柴俊兰
  • 地址:河南省洛阳市西苑路43号
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  • 国际标准刊号:ISSN:1001-1935
  • 国内统一刊号:ISSN:41-1136/TF
  • 邮发代号:36-19
  • 获奖情况:
  • 河南省优秀期刊一等奖或二等奖,中国冶金优秀期刊二等奖,2008、2010、2013年连续次被评为“河南省自然科学...
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:4459