北方民族大学 材料科学与工程学院, 银川 750021
本研究探讨了一步法制备HfN复合硅酸镧盐陶瓷材料的可行性和配方设计问题, 并对HfO2-Si3N4-La2O3三元系统反应合成HfN进行了实验验证。因为在HfO2-Si3N4-La2O3三元系统的反应过程中涉及到硅酸镧盐Si3N4-SiO2- La2O3系统, 所以将其延伸为HfO2-Si3N4-La2O3-SiO2-HfN (Hf-Si-La-O-N)五元系统, 研究了HfO2-Si3N4二元系统的反应途径以及Hf-Si-La-O-N体系的相关系, 阐明了HfN与系统内镧盐相的共存关系, 并绘制了HfO2-SiO2-La2O3三元系统和Hf-Si-La-O-N五元系统1500 ℃的实验相图, 提出的HfO2-Si3N4-La2O3截面图为HfN复合硅酸镧盐陶瓷材料的配方设计提供了思路。实验发现: HfO2-Si3N4二元系统高温下合成HfN的反应中存在中间产物Hf7O8N4; 引入La2O3促进了系统生成HfN, 并降低了陶瓷烧失率; Hf-Si-La-O-N五元系统内存在HfN与La4.67Si3O13、La5Si3NO12、LaSiNO2、La4Si2N2O7和La2Hf2O7五种镧盐的共存相。
氮化铪 氧化铪-氮化硅-氧化镧 相关系 复合物相 hafnium nitride hafnium oxide-silicon nitride-lanthanum oxide phase relationship composite phase
北方民族大学 材料科学与工程学院, 银川 750021
本工作研究了Si3N4-ZrO2-La2O3三元系统的相关系, 采用X射线衍射仪分析了物相组成。结果表明, 在1500 ℃/1 h/N2气氛条件下固相反应, 生成了ZrN和La4.67Si3O13、La5Si3NO12、La4Si2N2O7、LaSiNO2、La2Zr2O7等镧盐化合物的共存相。由于生成的氮化锆和硅酸镧等化合物不在Si3N4-ZrO2-La2O3三元系统内, 需引入SiO2测定SiO2-La2O3-ZrO2三元分系统相图, 进而扩大成Si3N4-ZrO2-La2O3-SiO2-ZrN五元系统, 本工作绘制并提出了此五元系统相图, 且提出了1570 ℃时SiO2-La2O3-ZrO2三元分系统实验相图。此外, 验证了La2O3在Si3N4-ZrO2-La2O3三元系统反应中促进Si3N4-ZrO2取代反应生成ZrN的作用。
氮化锆 相关系 固相反应 复相陶瓷 zirconium nitride phase relationships solid state reaction multiphase ceramics
