氮气气氛下Al对SiC-MgAl_(2)O_(4)复合材料物相和结构演变的影响

以SiC、MgAl_(2)O_(4)细粉为主要原料,分别添加质量分数为1%、3%、5%、7%、9%和12%的金属Al,置于流动氮气中,在1 500℃下保温5 h烧成得到SiC-MgAl_(2)O_(4)复合材料,对烧后试样进行XRD、SEM及EDS分析。结果表明,1 500℃高温烧结后,材料体系发生一系列复杂反应,试样中物相均以β-SiC、MgAl_(2)O_(4)、氮化物和sialon相为主。部分金属Al在高温下氮化形成氮化铝,并参与sialon相和MgAlON形成的反应。尖晶石则转变为富铝尖晶石和MgAlON两相共存。随着Al含量的增加,尖晶石中固溶铝含量达到极限时,析出α-Al_(2)O_(3)。Al含量的增加使得结合相Si-Al-O-N的形貌发生变化,由板带状向板柱状过渡,最终发育成形貌较为清晰的板层状。经SEM-EDS分析,sialon相中固溶一定量的Mg元素,为sialon多型体Mg-sialon相。