工艺参数对淤泥沙合成O′-Sialon-SiC-Fe_3Si粉的影响

以天然的可再生资源淤泥沙为主要原料,以固体废弃物金属矿尾矿为调剂料,利用炭黑作还原剂,采用碳热还原氮化法合成了O′-Sialon-SiC-Fe3Si粉。用X射线衍射法测定了产物相组成及相对含量,研究了合成温度和恒温时间对反应过程的影响。结果表明,合成温度对O′-Sialon-SiC-Fe3Si粉体的合成过程影响显著,随着合成温度的升高,产物中O′-Sialon相含量增大,1500℃时O′-Sialon相含量最大,是最佳的合成温度。恒温时间对产物相组成的影响不十分显著,但较长的恒温时间可以使还原氮化反应进行得更充分,恒温6h的试样中O′-Sialon相含量达到了83%,是较理想的恒温时间。合成过程中SiO的挥发导致试样较大的质量损失,且随着合成温度的升高和恒温时间的延长而增大。

SiC／Fe3Al界面的固相反应

用扫描电子显微镜、电子能谱仪和X射线衍射仪对SiC/Fe3Al界面固相反应区的成分分布、微结构及相组成等进行分析研究。结果表明:在1 050℃和1 100℃的热处理温度下经10 h扩散反应后,SiC/Fe3Al界面固相反应区由Fe3Si、石墨态C和Fe-Si-Al三元化合物(FeSiAl5及FeSi3Al9)构成,SiC/Fe3Al界面固相反应区由调整的C沉积物区(M-CPZ)和均匀的C沉积物区(R-CPZ)(从SiC侧至Fe3Al侧)构成,调整的C沉积物区的形成归因于SiC的不连续分解。