熔体浸渍技术制备SiCpAlN复合材料.pdf

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1、!第3l卷第7期硅酸盐学报Vol.3l9No.7!Z003年7月JOURNALOFTHECHINESECERAMICSOCIETJuly9Z003熔体浸渍技术制备SiC!AlN复合材料p张!忻l!Z!李亚伟l!金胜利l!李!楠l!张久兴Z(l.武汉科技大学9高温陶瓷与耐火材料湖北省重点实验室9武汉!43008l5Z.北京工业大学9新型功能材料教育部重点实验室9北京!l000ZZ)摘!要"采用熔体浸渍技术9研究了在高纯氮气氛下AlMgSi合金反应浸渍碳化硅预形体制备SiC/AlN复合材料G借助XRD9SEM/pEDS9EMPA

2、等测试手段检测了产物的物相组成9观察了材料的微观形貌9并对复合材料微区成分进行了分析G结果表明:lZ00C下9在氮气气氛中用AlMgSi合金反应浸渍碳化硅形成了SiC/AlN复合材料G在氮化温度下9AlMgSi合金中的Mg元素极易蒸发9与气氛p中的微量氧发生反应9起到深脱氧作用9而Si元素的存在使AlSi熔体容易浸渍渗透进入SiC预形体中9同时氮化反应生成AlN9形成了以AlN/Si为三维骨架9SiC呈孤岛状结构的SiCp/AlN复合材料G生长前沿氮化铝以胞状方式生长9胞内由呈放射状生长排列的柱状晶氮化铝构成9柱晶之间有大量

3、的通道间隙9Si元素在胞内呈不均匀分布9胞边缘部分的硅含量明显高于胞中心部分9这与柱状氮化铝的生长机理有关G关键词"铝镁硅5合金5碳化硅/氮化铝复合材料5熔体浸渍技术中图分类号"TOl74.l文献标识码"A文章编号"04545648(Z003)07064l04PREPARATIONOFSiCp/AlNCOMPOSITEMATERIALSBYMELTINFILTRATIONPROCESSl9Z9LIyaweil9JINshenglil9LINanl9Z~ANGJiujingZZ~ANGxin(l.TheHubeiProvinc

4、ekeyLaboratoryofCeramicsandRefractories9WuhanUniversityofScienceandTechnology9Wuhan!43008l5Z.keyLaboratoryforAdvancedFunctionalMaterialsofMinistryofEducation9BeiingPolytechnicUniversity9Beiing!l000ZZ9China)Abstract:SiCp/AlNcompositematerialscanbepreparedbymeltinfil

5、trationofAlMgSialloyintoSiCpreforminhighpureNZatmosphere.Thephasecompositions9morphologyandmicro-zoneanalysisofnitridationproductsweredeterminedandob-servedbyusingXRD9SEM/EDS9EMPA.TheresultsindicatethatSiCp/AlNcompositematerialscanbeproducedinsuchmeltinfiltrationpr

6、ocessatlZ00C.ForAlMgSialloy9MgelementeasilyevaporatesandreactswithmicroamountofOZinNZatmospheretoguaranteethelowpartialpressureofOZ.Meanwhile9SielementcanimprovethewetabilityofAlSimeltonSiCparticles.Insuchcase9alloymeltcaneasilypenetrateintoSiCpreformandbedirectlyn

7、itridedtoproduceSiCp/AlNcompositematerialswhereAlNiscontinuousbondingphase.TheAlNgrowninforwardpositionisinnodulesform.Inthenodules9AlNgrainslikeaustarlikeumorphologyofpillar-grainsarrangedfromthecentertotheedge.Betweenthepillar-grains9manymicro-channelsarelocated9

8、EMPAshowsthatthedistributionofSielementismuchmoreattheedgeofthenod-ularAlNthanthatofthecenter9whichrelatedtothegrowthmechanismofAlN.Keywords:alum