碳热还原氮化法合成MgAlON

摘要：

利用重力计,比重仪,SEM,XRD,碳素分析仪,XFS和氧氮分析仪检测了不同加热条件下碳热还原氮化法合成镁阿隆(MgAlON)的密度、微观结构、相组成以及Mg,Al,O,N和C含量,讨论了碳热还原氮化法合成MgAlON的机理,结果表明,加热温度为1100℃时,原料中所有的MgO反应生成镁铝尖晶石(MgAl2O4ss)；当加热温度高于1300℃时,发生碳热还原氮化反应,N固溶于MgAl2O4ss生成MgAlON;由于碳热还原氮化反应不断消耗Al2O3,加热温度为1600℃时试样中Al2O3大颗粒的尺寸较加热温度为1500℃时的小；随着石墨和Al2O3在反应过程被完全消耗,在1650℃下加热获得了单相MgAlON.另外,碳热还原氮化反应中N原子向尖晶石结构MgAl2O4ss中固溶时导致晶格畸变而使原子间隙扩大,从而Al在MgAlON的固溶量高于其在MgAl2O4ss中的固溶量.由于碳热还原氮化反应过程产生气体及高温下Mg蒸汽分压较高,即使加热温度提高至1800℃,试样中仍然存在大量密闭气孔.

关键词：MgAlON、碳热还原、微观结构

所属期刊栏目：47

分类号：TB321(工程材料学)

资助基金：高等学校博士学科点专项科研基金资助项目20090042120009

在线出版日期：2012-04-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1440-1444