TiO-,2--O′-Sialon界面反應(yīng)過程研究.pdf

1、該文以反應(yīng)燒結(jié)的O′-Sialon和金紅石型TiO<,2>為研究對象,設(shè)計(jì)制備了TiO<,2>/O′-Sialon擴(kuò)散偶,并利用擴(kuò)散偶/電子探針技術(shù)探討TiO<,2>/O′-Sialon界面反應(yīng)過程.首先,采用常壓反應(yīng)燒結(jié)法制得O′-Sialon,同時(shí)將TiO<,2>在1500℃煅燒4h,以消除O′-Sialon與TiO<,2>間的熱膨脹系數(shù)差異.分別對得到的O′-Sialon與TiO<,2>坯體進(jìn)行表面處理,獲得較為理想的擴(kuò)散界面,然

2、后于高純N<,2>氣氛下采用熱壓燒結(jié),制得TiO<,2>/O′-Sialon擴(kuò)散偶.通過對TiO<,2>/O′-Sialon體系進(jìn)行熱力學(xué)分析,并結(jié)合DTA-TG分析及XRD物相分析最終確定O′-Sialon與TiO<,2>在1100℃開始發(fā)生反應(yīng),故擬定實(shí)驗(yàn)溫度為1200℃、1300℃及1400℃.考慮時(shí)間對擴(kuò)散的影響,確定擴(kuò)散退火時(shí)間為l~4h、6h、8h.聯(lián)合使用XRD、SEM、EPMA測試技術(shù),對擴(kuò)散偶樣品的擴(kuò)散界面及垂直于擴(kuò)散

3、界面的斷面進(jìn)行了物相分析、形貌觀察、元素面分布分析.XRD結(jié)果表明,TiO<,2>與O′-Sialon在界面處發(fā)生反應(yīng)生成TiN和SiO<,2>;但在1200℃時(shí)擴(kuò)散反應(yīng)程度微弱,界面處存在Sm<,2>O<,3>偏析并且Sm<,2>O<,3>與SiO<,2>生成Sm<,2>Si<,2>O<,7>;有部分樣品在燒制過程中出現(xiàn)擇優(yōu)取向.SEM照片顯示TiO<,2>/O′-Sialon界面處存在不規(guī)則硅酸鹽熔融層,該層隨溫度升高而增厚;且相同