Si粉对矾土-氮化硅复合材料“自阻碍氧化”能力的影响

以高铝矾土和氮化硅为主原料,二氧化硅微粉、高铝水泥、α-Al2O3微粉等为辅助原料,Si粉为添加剂,外加定量的水和分散剂配制成70%(质量分数,下同)高铝矾土和10%氮化硅的矾土-氮化硅浇注料,并利用回转抗渣试验研究了不添加与外加2%和4%的Si粉对矾土-氮化硅浇注料抗高炉渣(碱度为1.3)侵蚀性能的影响。结果表明,添加Si粉明显改善其抗侵蚀性能,而且随添加量的增加,侵蚀指数显著降低。分析认为:1)矾土-氮化硅材料中非氧化物材料在表层的氧化和相继形成的SiO(g)在表层的沉积,使表面形成致密层,使材料具有"自阻碍氧化"能力;2)Si3N4氧化时,不论是生成SiO2还是SiO气体,均伴随着N2的生成和逸出,不利于材料表层致密度的提高;3)Si的存在不仅增加SiO的生成量,而且消除了N2的生成和排出,大大提高了表层的致密度,显著改善了复合材料的"自阻碍氧化"能力和抗渣铁侵蚀性能。

MgO/Si_3N_4复合材料表面致密层的形成机理

研究发现Mgo/si3N4复合材料具有自阻碍氧化的性能,氧化时其表面能自发生成一层阻碍进一步氧化和提高抗侵蚀的致密层,添加Al,Si可以加厚、加宽致密层.在此基础上,研究了无添加剂和添加Al,Si的致密层的形成机理、组成和结构.提出转换氧分压为衡量气态氧化物SiO和Al2O的逸出标准,并确定气态的SiO或Al2O可以在氧化层内部生成以及由于它们在表面的再氧化和反应使表层内形成了致密层的机理.