铝热还原氮化法制备ZrN—Al2O3s-ZrO2复合粉体
2013
ZrO2材料与ZrN和Al2O3复合可提高其制品的热震稳定性,但关键之一是如何获得ZrN—Al2O3-ZrO2复合粉体。实验以d50为7.5μm的Al粉和粒径小于0.1μm的ZrO2粉为原料,采用铝热还原氮化法及热力学、TG-DTA和XRD等分析方法对ZrN—Al2O3-ZrO2复合粉体的制备工艺进行了探讨。结果表明:在Al—ZrO2与N2的反应过程中,Al氮化形成AIN以及ZrO2铝热还原氮化形成ZrN和Al2O3的反应温度,均主要发生在700~1100℃之间,但以后者的反应为主;期间还存在Al2O3固溶到ZrO2中使之形成c—ZrO2的反应,存在AIN与ZrO2形成Zr7O8N4和Al2O3的反应;当温达到900℃时,Al和AIN的衍射峰趋于消失,ZrN和Al2O3的衍射峰随温度升高而增强,至1000~1100℃时试样中的相成分趋于稳定,至1200~1300℃时各物相的衍射峰强趋于稳定;随Al含量由5%增加至25%及1100℃的烧制条件下,ZrN和Al2O3的衍射峰可由弱变强至占绝对优势。在N2气氛和1100~1200℃的温度条件下,采用15~25%的d50=7.5μm的Al粉和75~85%粒径小于0.1μm的m-ZrO2粉,可制备出具有理想相组成的ZrN—Al2O3-ZrO2混合粉体。
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