编号：NMJS02987
篇名：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；
关键词：无机非金属材料； 高温析晶行为； 前驱体转化； 非晶； SiAlCN；
机构：北京航空航天大学材料科学与工程学院空天材料与服役教育部重点实验室； 北京玻钢院复合材料有限公司特种纤维复合材料国家重点实验室；
摘要：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-Si3N4和α-Si3N4晶体;在1600℃α-Si3N4转变为β-Si3N4,并析出微量αSiC和2H-SiC/AlN固溶体型晶核;在1700℃除β-Si3N4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-Si3N4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。
