ムライトとアルミニウムの反応焼結による高温機能複合材の製造

莫来石与铝反应烧结制备高温功能复合材料

• 批准号: 05750617
• 负责人: 渡 孝則
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Saga University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750617/
• 关键词: カオリン; アルミナ; アルミニウム; 炭化ケイ素; 複合体; 反応焼結

朝鮮カオリンとアルミニウムとの反応をベースにし、これは窒素雰囲気下または炭素混合により行い、次の結果を得た。1.朝鮮カオリンは1100℃で次式に示す熱分解によりムライトとシリカを生成し、これらの分解物とアルミニウムとが反応することがわかった。3(A1_2O_3・2SiO_2)→(3A1_2O_3・2SiO_2)+4SiO_2。2.朝鮮カオリンとアルミニウムの混合物を窒素雰囲気下で加熱し、3(3A1_2O_3・2SiO_2)+8A1+4N_2→13A1_2O_3+2Si_3N_4の反応によりアルミナ/窒化ケイ素複合体の合成を試みた。1150℃でアルミナ、ケイ素が、1300℃でアルミナ、ケイ素、窒化アルミニウムが、1400℃ではアルミナ、アルミニウム、ムライト、ケイ素が生成した。3.(朝鮮カオリン+アルミニウム)混合物にカーボンブラックを混合・加熱し、3(3A1_2O_3・2SiO_2)+8A1+6C→13A1_2O_3+6SiCの反応によりアルミナ/炭化ケイ素複合体の合成を試みた。窒素雰囲気下の生成相は、1200℃でムライト、アルミニウム、1400℃ではアルミナ、アルミニウム、ケイ素、窒化アルミニウムであり目的の生成相は得られなかった。ところがこれをアルゴン雰囲気下、1400℃で加熱すると目的のアルミナ/炭化ケイ素複合体を合成することができた。しかし、得られた複合体は約40%の気孔を含む多孔体となった。そこで、これを緻密化するためにケイ素金属を溶浸させたところ、成形体の上部にのみ溶浸が起こりその部分のみ緻密化できた。成形体全体を緻密化するには作製条件をさらに検討する必要がある。

基于韩国高岭土与铝的反应，该反应在氮气气氛下或碳混合下进行，得到以下结果。 1. 研究发现，韩国高岭土在 1100℃ 下通过热分解生成莫来石和二氧化硅，如下式所示，这些分解产物与铝发生反应。 3(A1_2O_3·2SiO_2)→(3A1_2O_3·2SiO_2)+4SiO_2 2.在氮气气氛下加热韩国高岭土和铝的混合物。我们尝试通过3(3A1_2O_3·2SiO_2)+8A1+4N_2→13A1_2O_3+2Si_3N_4反应合成氧化铝/氮化硅复合材料。氧化铝和硅在1150℃下形成，氧化铝、硅和氮化铝在1300℃下形成，氧化铝、铝、莫来石和硅在1400℃下形成。 3.我们将炭黑混合到（韩国高岭土+铝）混合物中并加热，尝试通过3(3A1_2O_3·2SiO_2)+8A1+6C→13A1_2O_3+6SiC反应合成氧化铝/碳化硅复合材料。在氮气氛下生成的相在1200℃下为莫来石和铝，在1400℃下生成为氧化铝、铝、硅和氮化铝，并且没有获得期望的形成相。然而，通过在氩气气氛中将其加热至 1400°C，他们能够合成所需的氧化铝/碳化硅复合材料。然而，所得复合材料是多孔的，含有约40%的孔。因此，为了使其致密化而浸渗金属硅时，仅在成形体的上部发生浸渗，因此仅该部分能够被致密化。为了使整个成型体致密，需要进一步考虑制造条件。