Al₄O₄C材料的高温氮化机理

作者：邢广超; 邓承继; 程可任; 丁军; 祝洪喜; 邸敬慧; 余超

来源：硅酸盐学报, 2021, 49(12): 2767-2775.

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20210193

• 碳氧化铝
• 物相转化
• 显微形貌
• 氮化
• 反应机理

研究了Al4O4C材料在高温氮气条件下的物相转化、结构演变与反应机理。结果表明:Al4O4C在高于700℃氮气气氛条件下开始发生反应,其氮化反应是由表面反应和内部扩散传质反应的若干个循环过程组成的。在反应初始阶段,Al4O4C材料表面发生氮化反应并形成AlN、Al2O3、C复合反应层,阻碍氮气的扩散。随着热处理温度的升高,氮化反应速率加快,大量AlN形成伴随的体积膨胀效应造成Al4O4C表面反应层破裂,AlN和Al2O3交错生长的疏松多孔表面结构作为气相扩散通道,促进氮气扩散与反应。当氮化温度为1 600℃时,中间产物Al2O3、C和N2进一步发生碳热还原氮化反应,并伴随大量气相生成,AlN颗粒发育更为完全,晶粒形貌更完整。

• 单位
  武汉科技大学