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《不同氣氛下csi系復(fù)合材料的制備機(jī)理及性能》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文第1頁摘要隨著硅鋼生產(chǎn)的發(fā)展,碳質(zhì)套管和石英套管在連續(xù)退火爐的爐底輥道上的應(yīng)用已無法滿足生產(chǎn)的需求。針對(duì)這個(gè)問題,本文研究以工業(yè)碳粉和硅粉為原料制備復(fù)合套管,以彌補(bǔ)碳套管和石英套管的不足。以炭黑和單質(zhì)硅為原料壓制成試樣,分別在還原(埋碳)和氮?dú)鈨煞N氣氛下高溫?zé)Y(jié),獲得不同溫度點(diǎn)合成樣品。采用XRD分析技術(shù)研究試樣的物相演變過程,從而對(duì)C.Si系原料在埋碳條件和氮?dú)鈿夥辗磻?yīng)過程中的物相變化和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)制進(jìn)行了研究;并在此基本上,研究復(fù)合材料的性能及結(jié)瘤機(jī)制。試驗(yàn)結(jié)果表明:在埋碳條件下,試樣中新生成的
2、物相為SiC、石英相和方石英相,幾乎沒有Si3N4和Si2N20相。其反應(yīng)過程是:?jiǎn)钨|(zhì)硅與02生成Si02,與C反應(yīng)生成SiC,與CO反應(yīng)生成SiC和Si02:溫度高于1450"C時(shí),Si02又會(huì)與試樣中剩余的C反應(yīng)生成SiC。整個(gè)過程都伴隨著方石英化過程。在氮?dú)鈿夥障?,合成試樣中最終的物相為SiC、a.Si3N4和p-Si3N4,硅含量高時(shí)還存在Si2N20相,石英相和方石英相作為中間產(chǎn)物出現(xiàn)。氮化硅不僅可由單質(zhì)硅氮化生成,還能由Si02和Si2N20與c還原氮化生成。a.Si3N4先于p.Si3N4生成,且溫度升高會(huì)向
3、p相轉(zhuǎn)化。溫度高于1500℃時(shí),$i3N4會(huì)與殘余的C反應(yīng)生成SiC。合成溫度和原料配比是影響C.Si系原料合成產(chǎn)物的重要?jiǎng)恿W(xué)因素。在埋碳條件和氮?dú)鈿夥障轮苽涞膹?fù)合材料都具有良好的抗結(jié)瘤性能;埋碳條件下制備的復(fù)合材料具有優(yōu)良的耐壓強(qiáng)度,且普遍優(yōu)于氮?dú)鈿夥障轮苽涞膹?fù)合材料。關(guān)鍵詞:C.Si,氣氛,反應(yīng)機(jī)理,制各,性能第1I頁武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractWimtt坨deveIopm鋤tofSiliconst鰣pmductioll’Carbonc弱ing鋤dQuanzcaLsinguscd0nt11efhmaceb
4、ottomrollincontinuo髑猢ealing如ma∞∞徹otsatis匆tIleproductionrequ岫lent.Soi11廿lisⅡl銘is,Ⅱleprobl鋤w雒∞lVedbyacomplexc嬲ing,whichw勰prep砌byiIldllstrialCarbonandSilic∞powde舟.’11心sampl銘,who∞st礬ingm種喇a(chǎn)lsw弱ca而onblaCkandindustrialSiwitllthedim聰ntmtios,were6redatdiffhentt鋤per砷uresim
5、me唱edCarbonpowderS0rputinnitrog饑咖oSphere,rcsp剃Vely.By邯ingXRD鋤a1)rzingtecllIlique'Ⅱleph部ecompositio她oftllesintereds鋤pl髂havebe鋤detected.Suchimportantissu鶴勰iIlnu∞ceoff0咖ula鋤ds”thesizedtemp蹦Itu鵬onsyIlth懿isⅥ慣eiIlv懿tigated.H∞∞Ⅱle心Iateddyn鋤icmech鋤ismh鵲be饑tentatiVelye)【pl
6、ained.Andtheproperti∞鋤dag舀0meratingmechaIlismofC-SiS),st鋤compositeshaSbe∞inVestigated.Inmes鋤plesimme略edCarbonpowders,merew髂SiCph嬲e,quartz觚d謝stobalite,鋤dtherew嬲tmrdlytheph硒eofSi3N4a11dSi2N20.The他actionprocess鋁werethatSi02,SiCwe他producedbythercactionbeMe%Si鋤d02,Si齟d
7、C,orSi鋤dCO,rcSpectively.Wh∞thesynth部izedtenlperaturew鶴aboVel450"x武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文第1頁1.1引言第一章文獻(xiàn)綜述硅鋼生產(chǎn)過程中,連續(xù)退火爐【l】的爐底輥道負(fù)責(zé)承托和傳輸鋼板,其套管性能和質(zhì)量直接影響鋼板的表面質(zhì)量,套管的壽命也在一定程度上決定了硅鋼的產(chǎn)量。目前硅鋼生產(chǎn)廠家主要使用碳質(zhì)套管,少數(shù)使用石英陶瓷輥套管。碳套管由于強(qiáng)度、耐磨性和氧化等方面原因,其使用溫度低、壽命短的缺點(diǎn)一直困擾著硅鋼的連續(xù)生產(chǎn)。石英陶瓷套管的強(qiáng)度高、耐磨損、抗氧化性好,無氣氛要
8、求,可在1100℃下長(zhǎng)期使用;但石英材料容易與鐵反應(yīng),在套管表面結(jié)瘤,而且結(jié)瘤粘結(jié)牢固,不容易通過鋼板沖擊清謝2-9】;加上石英陶型臨19】為脆性材料,抗沖擊載荷的承受能力很低,特別是在低溫條件下,十分容易發(fā)生斷裂【20】,因此石英陶瓷輥在硅鋼生產(chǎn)過程中的應(yīng)用受到了限制。為了達(dá)到爐底輥套管的高強(qiáng)度、耐磨