宋云飞
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王少华
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邓承继
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祝洪喜
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刘建鹏
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丁军
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余超
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160419
以电熔尖晶石、Si粉和鳞片石墨为主要原料,木质磺酸钙溶液(1.25 g/mL)为成型结合剂,在氮气气氛下1450℃分别保温1、2、3和4h原位生成β-Sialon结合MgAl2O4-C材料,研究了保温时间对材料的物相组成、β-Sialon的显微结构及常规物理性能的影响,并对该复合材料进行氧化动力学研究.结果表明:当保温时间从lh增加到4h,试样的物相变化规律基本相同,Si单质相消失,完全转化为SiC、Si3N4和β-Sialon(Si3A13O3N5).当保温时间为3h时,生成的β-Sialon(Si3A13O3N5)为完整圆柱状晶粒,尺寸分布均匀,交错成网络结构.随着保温时间的增加,试样内部产生较多的SiO气体,导致试样的显气孔率增加,体积密度下降,耐压强度和抗折强度先增加后下降,当保温时间为3h时,耐压强度和抗折强度达到最大.氧化动力学研究表明,氧化过程随着时间的推移分为化学反应控制阶段、化学反应和扩散共同控制阶段及扩散控制三个阶段.
关键词:
β-Sialon结合MgAl2O4-C复合材料
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原位生成
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保温时间
,
氧化动力学
郭鼎
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丁军
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祝洪喜
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邓承继
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张小军
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刘建鹏
硅酸盐通报
本文以NaCl为熔盐介质、镁橄榄石为原料制备了多孔镁橄榄石轻质材料,采用分形理论研究材料的微孔结构与材料物理性能的关系.对图像数据在预处理后用Image-Pro Plus软件进行二值化处理.利用分形理论确定线性关系式的相关系数R,以及用数学的方式来研究分形维数D.在烧成温度相同的条件下(1050℃,1100℃和1150℃),随试样中盐含量的增加,孔分形维数略有增加,当试样的烧成温度为1100℃,盐的含量为50％时,分形维数达到最大,即D=2.7.而在同一配比下,试样在1100℃时,孔分形维数较大,试样的孔结构趋于三维规则,烧成后试样的体积密度、显气孔率和常温耐压强度出现拐点.从而揭示了材料结构与性能之间的关系,即材料的分形维数越大,孔结构越趋于三维结构,材料的性能越优.
关键词:
分形理论
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熔盐介质
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物理性能
,
孔结构
