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以碳含量为4%的Al2O3-C不烧滑板材料为研究对象,添加不同种类和含量的细粉添加剂(Sialon粉、Al粉、Si粉、Sialon+Al),通过测试不同温度热处理(200℃×24h烘干和800℃×3h和1200℃×3h和1500℃×3h热处理)后各组试样的显气孔率、体积密度、冷态抗折强度、高温抗折强度、热膨胀性、抗热震性和抗氧化性等性能,研究了添加剂的含量、粒度等因素对Al2O3-C滑板材料性能的影响;利用SEM观察材料断口形貌,并借助EDAX和XRD进行物相分析,研究了材料显微结构变化。研究了Sialon粉的添加对材料性能和显微结构的影响。随着Sialon粉加入量的增加,常温抗折强度、高温抗折强度有一定程度增强,抗热震性能得到改善,热震后具有较高的残余强度保持率,热膨胀系数变化不明显,抗氧化性能稍有改善。显微结构和物相变化特征表现为:200℃~800℃阶段,物相变化不明显,Si和石墨未发生反应;800℃~1200℃阶段,SiO2生成,并且观察到SiC晶须,残留有Si和石墨;1200℃~1450℃阶段,Si、SiO2基本转变为SiC,观察到絮状和网络状的SiC晶须填充在孔隙当中,β-Sialon晶粒紧密排列。研究了Al粉的添加对材料性能和显微结构的影响。随着Al含量的增加,常温抗折强度、高温抗折强度均明显增大,抗热震性能有一定程度提高,但热震后残余强度保持率不高;800℃后体积膨胀幅度增大,具有很强的抗氧化性能。显微结构和物相变化特征表现为:200℃~800℃阶段,物相变化不明显,金属Al液化后填充气孔;800℃~1200℃阶段,观察到六角板状Al3C4晶须和纤维状、短棒状AlN晶须在刚玉颗粒、石墨孔隙中生长;1200℃~1450℃阶段,观察到Si3N4晶须,不同发育程度的β-Sialon晶体出现在其周围,同时Al3C4基本消失,AlN晶须发育较好,XRD中出现Al3CON峰。研究了Sialon+Al混合细粉和更小粒度Al粉的添加对材料性能和显微结构的影响。添加混合细粉试样的常温抗折强度和高温抗折强度略低于添加Al粉的,但明显高于只添加Sialon粉的试样;抗热震性能相比只添加Al的试样明显得到改善,热震后具有较高的残余强度保持率;与添加Al粉的试样一样具有很强的抗氧化性。金属Al粉粒度变化对材料性能的影响作用不明显。显微结构和物相变化特征表现为:1200℃,XRD衍射图谱中出现SiC和AlN的峰。SEM分析观察到四方柱状和纤维状的AlN晶体和板状的Al4C3晶体,同时还观察到表面附着小颗粒的柱状晶体,EDAX结果显示为Al3CON晶体;1450℃,XRD衍射图谱中出现AlN和β-Sialon的峰,SEM图片中观察到β-Sialon的形貌。添加更小粒度Al粉的试样物相和显微结构未有很大变化。综合而言,Sialon+Al复合添加试样具有最好的综合性能,而金属Al粉粒度的变化对材料性能影响不明显。