Reaction Mechanism of Preparing Porous Silicon Nitride/Silicon Carbide Composite Ceramics
多孔氮化硅/碳化硅复合材料制备的反应机理分析

为了探索碳热还原法制备多孔氮化硅／碳化硅（Si3N4／SiC）复合陶瓷材料在高温阶段的反应机理，采用固化的酚醛树脂为碳源，通过热解产生具有反应性的碳，使之在1300-1780℃等不同温度下与表面包裹的氮化硅粉反应，氩气为保护气氛，通过对试样的XRD、TEM分析和显微结构观察，结合反应的热力学和动力学结果计算推测，树脂裂解碳与Si3N4反应生成SiC的机理主要为si3N4分解生成Si（1）与C进一步发生的液-固反应，和Si（1）与反应过程中的中间产物CO（g）之间发生的液-气反应，其他还包括C与Si3N4间直接进行的固-固反应；C与Si3N4表面的SiO2间的气-固反应以及由SiO（g）、Si（g）参与的气-固反应，树脂裂解碳与Si3N4从1400℃左右开始发生反应形成SiC，温度升高对SiC层的生长有促进，保温时间的延长对SiC层的生长厚度影响较大。