导　　师： 杨久俊

学科专业： H0502

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 郑州大学

摘　　要： 本文研究了从粉煤灰中分离提取的微珠的微观结构特征，包括形貌、表面元素分布及其内部结构的晶体玻璃体分布情况、孔洞特征与分布，以及在还原氮化合成Sialon的基础上，探索了微珠氮化且保持形貌不变的工艺，研究了还原剂种类及用量、温度、微珠粒度等对其氮化产物与形貌的影响，并对氮化微珠的形成过程及机理作了分析。研究结果表明：从粉煤灰中分离的微珠球形度很高，大多为空心球体，其密度随着粒径变小而增大，空心程度和平均壁厚随粒径的减小而减小；大多数微珠表面光滑，珠体完整，仅少数表面稍粗糙；微珠表面和体相元素均以氧化物形式存在，分布很不均匀，导致微珠个体表面成分的差异很大。微珠体内及微珠体内壁上不均匀的分布着很多小微球，其活性介于活性玻璃体与晶体之间；微珠表面由一层玻璃体组成，而其内部则为晶体骨架或为晶体与玻璃体不均匀混合体；微珠表面有微气孔与内部连通，并由此而显示出一定的内比表面积；微珠内部孔大多是封闭的球形孔，一般的空心微珠含有一个与微珠同心的大孔，也有部分微珠内弥散有多个球形孔，还有少量实心微珠存在。粉煤灰微珠的还原氮化实验表明：Si、Al作为还原剂时，在1300℃～1450℃微珠氮化后不再保持单独的颗粒，反应产物形成了较致密的Sialon烧结体，没有达到使微珠表面氮化而保持珠体形貌不变的初衷。C作为还原剂时，氮化反应从1300℃开始，首先形成Si₂N₂O，SiO是氮化反应中的重要中间产物，Mullite直接参与反应，1450℃后Si₂N₂O逐渐转化为β—Sialon，1500℃最终产物为Z值约0.9的β—Sialon。微珠粒度的大小对反应产物组成及含量的影响不大，但随着粒度变小，微珠表面能变大，促进了烧结的进行，不利于微珠氮化后维持其球形形貌。C用量也是微珠氮化后能维持其球形形貌的重要因素。1500℃／6h，C过量10％～50％，大粒径微珠依然可以形成Sialon球体，而C用量低于理论配比试样在1300～1500℃氮化后微珠粘结在一起。微珠断面SEM显示，氮化微珠仍然为空心结构。

分 类 号： [TB383.4]

领　　域： [一般工业技术]