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本文以化学气相沉积法制备的纳米氮化硅粉体在高性能结构陶瓷领域的应用为背景,在纳米粉体的热处理,粉体在水中的分散及纳米复合粉体的制备等几个方面进行实验研究和理论分析。
1.纳米非晶Si3N4粉的热处理研究.
本文在1250℃~1650的温度范围内,对平均粒径约为100nm的Si3N4粉体进行了热处理(0.2~0.4MPa,N2),用FT-IR、SEM、XRD对热处理过程中粉体表面结构、粒径的变化和粉体的晶化及微结构变化进行了表征。结果表明,纳米非晶Si3N4粉表面的Si-NH、Si-NH2在低于1250℃分解,Si-H在温度低于1550℃完全消失,Si-OH随热处理温度的升高逐渐减少,经1650℃热处理也没有完全消失。粉体在1350℃开始晶化,有少量α-Si3N4形成,在1450℃,粒子间出现了明显的扩散,温度升高到1550℃时,粉体中α相激增,同时出现β相,发生了α相向β相的转变。到1650℃晶化加剧,在粉体中出现了Si2ON2和SiC。
2.纳米Si3N4粉体的在水中的分散.
基于包覆过程对前驱体分散性能的要求的基础上,利用超声波对纳米氮化硅粉在水中的进行了分散,并对分散影响因素进行了研究。同时发现超声波分散时间过长,不利于Si3N4粉的分散。3.纳米Si3N4粉的包覆研究本文采用液相包覆的方法,对纳米氮化硅粉进行了包覆研究,分析了包覆的机理,讨论了影响包覆的各种因素,研究滴加氨水的速度、滴加方式等对产物包覆效果的影响。
4.ZrO2包裹Si3N4超细复合粉体的制备及表征.