3623316774

NAUKA I TECHNOLOGIA

mgr inż. HELENA SMOLIK

Instytut Materiałów Ogniotrwałych, Gliwice

WPŁYW PARAMETRÓW PROCESU AZOTOWANIA

KAOLINU W OBECNOŚCI WĘGLA

NA TWORZENIE SIĘ yS-SIALONU

Streszczenie

Badano wpływ parametrów azotowania różnych kaolinów w obecności węgla na otrzymywanie fi-sia-lonu. Stwierdzono zależności temperatury i czasu procesu od rodzaju (reaktywności) kaolinu. Istotnymi parametrami wpływającymi na rodzaj i ilość powstających faz są: ilość dodawanego węgla, temperatura, czas i natężenie przepływu azotu. SiC był zawsze obecny w produktach reakcji.

Zusammenfassung

Einflufi des Nietrierhartung Parameters Verschidener Kaolines in Gegenwart der Kohle beim fi-Sial Erhalten wurden untersucht. Es ist nachgewiesen das die Temperatur und die Zeit des Procefles ist Abhangikeit von der Art (Reaktionsfahigkeit des Kaolins. Die Wesent liche Parameter welche Einwirkun-gen auf Art und die Menge der entstehendes Phases sind: die Zugabe der Kohle, Temperatur, Zeit und die Stickstoffdurchflufinienge. SiC ist immer gegenwartig in die Reaktionsprodukten.

Summary

Influence of nitriding parameters of various kaolins in the presence of carbon on p-sialon obtaining was testecL It was stated that temperaturę and time of process were dependent on kind of kaolin reactmty. The essential parameters influencing on type and num-ber of formed phases were: ąuantity of added carbon, temperaturę time and intensity of nitrogen flow. SiC was always present in reaction products.

CO/]EPXAHHE

Mcc/ie/joBaHo b/thjjhhg napanerpoB &3oth-poBann/r pa3Hb/x a*aofimhob b npncy/jc TDH yrjisi Ha nonywaHHe 0-SJAION'y. ycranoB-JjeHO 33 BUCH MOC Tb Te Mn epa TypH H BpBMHJT npouecca ot BH/ja (peaKTHBHOCTH) Kaonn-Ha. Och o BHh/e napaMeTpbi B/JHH/ouiHe na bh/j h KOjrn^ecTBO no/iy^eHHx (pa 3 aro: kto/th wec tbo /jo 6aBji#eMoro yr/T/r. Tennepa -Typ. BpeMH/r h tom a3ora. SJC 6u/r Bcer-/ja nphcytc tByjoujhh b npo/jyxTax pea/cijHH.

Drugą, obok spiekania czystych proszków rSi3N₄, AI2O3 i AJN) metodą otrzymywania tworzyw p-sialonowych jest metoda bezciśnieniowego spiekania proszków otrzymanych w procesie azotowania surowców glinokrzemianowych w obecności węgla.

Proces azotowania i redukcji glinokrzemianów węglem jest analogiczny do metody otrzymywania Si3N₄ z Si0₂. Metoda ta opisana po raz pierwszy w 1925 r. spotkała się z dużym zainteresowaniem w latach 70-tych w miarę rozwoju ceramiki nietlen-kowcj. Użycie kaolinu jako surowca do otrzymywania proszków sialonowych zaproponował po raz pierwszy Wild w 1976 r. [1], natomiast bardziej szczegółowe badania nad procesem karboredukcji glin zawierających kaolin i haloizyt opisali Lee i Cutler w 1979 r. [21. Oprócz grupy kaolinitu innymi badanymi glinoKrzemianami były illit, montmorillonit, pirofilit, sylimanit, zeolity oraz krzemiany magnezowe takie jak: sepiolit, antygoryt, hektoryt, wermikulit i saponit.

Teoretycznie, w wyniku redukcji węglem i równoczesnego azotowania uzyskać można sialon o stopniu podstawienia wynikającym ze stosunku Si : Al w glinokrzemianic. Np.:

- z kaolinu

3Al₂Si₂0₅(OH)₄ + 15C + 5N₂ =

= 2Si3Al₃0₃N5 + 15CO + 6H₂0    (1)

^-sialon o stopniu podstawienia x=3

116

„Materiały Ogniotrwałe” Nr 4194