戴文斌王新丽于景坤邹宗树
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00296
利用重力计, 比重仪, SEM, XRD, 碳素分析仪, XFS和氧氮分析仪检测了不同加热条件下碳热还原氮化法合成镁阿隆(MgAlON)的密度、微观结构、相组成以及Mg, Al, O, N和C含量, 讨论了碳热还原氮化法合成MgAlON的机理. 结果表明, 加热温度为1100℃时, 原料中所有的MgO反应生成镁铝尖晶石(MgAl2O4ss); 当加热温度高于1300℃时, 发生碳热还原氮化反应, N固溶于MgAl2O4ss生成MgAlON; 由于碳热还原氮化反应不断消耗Al2O3, 加热温度为1600℃时试样中Al2O3大颗粒的尺寸较加热温度为1500℃时的小; 随着石墨和Al2O3在反应过程被完全消耗, 在1650℃下加热获得了单相MgAlON. 另外, 碳热还原氮化反应中N原子向尖晶石结构MgAl2O4ss中固溶时导致晶格畸变而使原子间隙扩大, 从而Al在MgAlON的固溶量高于其在MgAl2O4ss中的固溶量. 由于碳热还原氮化反应过程产生气体及高温下Mg蒸汽分压较高, 即使加热温度提高至1800℃, 试样中仍然存在大量密闭气孔.
关键词:
MgAlON
,
carbothermal reduction and nitridation (CRN)
,
microstructure
