前驱体转化低铝含量非晶Si-Al-C-N的高温析晶行为

作者：李松; 张跃

来源：材料研究学报, 2011, (03): 237-242.

• 无机非金属材料
• 高温析晶行为
• 前驱体转化
• 非晶
• SiAlCN inorganic nonmetallic materials
• high-temperature crystallization behavior
• precursor-derived
• amorphous
• SiAICN

将不同铝含量的聚铝硅氮烷前驱体在氮气保护下1200℃裂解,再在1400-1800℃高温处理,制备出非晶Si-Al-C-N。采用红外光谱、X射线衍射、拉曼光谱和透射电子显微镜分别表征前驱体的结构、Si-Al-C-N的析晶特性、自由碳的微观结构,研究了铝含量、析晶温度和保温时间对非晶Si-Al-C-N析晶性能的影响。结果表明:具有不同铝含量的非晶Si-Al-C-N在1400℃处理后仍为非晶状态,但发生组份偏析形成自由碳;在1500℃出现纳米级β-Si_3N_4和α-Si_3N_4晶体;在1600℃α-Si_3N_4转变为β-Si_3N_4,并析出微量αSiC和2H-SiC/AlN固溶体型晶核;在1700℃除β-Si_3N_4外,还析出大量2H-SiC/AlN固溶体和部分α/β-SiC晶体,铝含量最低的Si-Al-C-N陶瓷中的β-Si_3N_4消失;在1800℃,只含有β-SiC和2H-SiC/AlN固溶体晶体,但是发生了相分离并分别形成富AlN和富SiC固溶体区。铝含量的增加有利于晶体析出和晶体数量的增加.非晶SiAlCN在1500℃开始析出纳米晶,在1800℃处理后析出的晶体仍为纳米晶。高共价键非晶SiAlCN的高温析晶过程,是一个主要由热力学控制的过程。

• 出版日期2011
• 单位北京航空航天大学; 北京玻钢院复合材料有限公司