Preparation of β-sialon bonded Al2O3-refractories in different atmospheres

• Autorzy: Pichlbauer S. , Harmuth H. , Lences Z. , Sajgalik P. , Petruskova V.

Warianty tytułu

PL

Korundowe materiały ogniotrwałe wiązane β-sialonem wytwarzane w różnych atmosferach

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Six test series of sialon bonded Al2O3-refractories with the same composition have been sintered at different temperatures and indifferent atmospheres. A reasonable phase composition was ascertained. For the sintering, two different electrically heated furnaces were used, one heated with graphite heating elements (furnace G) and one with MoSi2 heating elements (furnace M). The samples were sintered in nitrogen atmosphere at temperatures from 1400 to 1650°C. The oxygen partial pressure in furnace M was partly defined by the use of a carbon bed and partly by the use of N2/CO gas. The results show that β-sialon cannot be prepared at a sintering temperature of 400°C. At 1550°C and 1650°C different atmospheres lead to the formation of different phases in the matrix. These phases are β-sialon, X-sialon, mullite, glassy phase, Si, SiC and carbon besides the main component Al2O3. The occurrence of silicon shows that the control of the atmosphere is also very important to assure a complete nitration, which is necessary for β-sialon formation.

PL

Sześć serii korundowych materiałów ogniotrwałych o takim samym składzie, wiązanych sialonem, wytworzono w różnych temperaturach i atmosferach. Ustalono uzasadniony skład fazowy. Dwa różne piece elektryczne wykorzystano do spiekania, jeden ogrzewany grafitowym elementem grzejnym (piec G) i drugi ogrzewany elementem MoSi2 (piec M). Próbki spieczono w atmosferze azotu w temperaturze od 1400 do 1650°C. Ciśnienie parcjalne tlenu w piecu M było częściowo zdefiniowane poprzez użycie zasypki węglowej, a częściowo poprzez użycie gazu N2/CO. Wyniki pokazują, że β-sialonu nie można wytworzyć w temperaturze spiekania wynoszącej 1400°C. W 1550°C i 1650°C różne atmosfery prowadzą do powstania różnych faz w osnowie. Oprócz głównego składnika Al2O3 tymi fazami są β-sialon, X-sialon, mullit, faza szklista, Si, SiC i węgiel. Występowanie krzemu pokazuje, że kontrola atmosfery jest również bardzo ważna, aby zapewnić całkowite azotowanie, które jest konieczne do utworzenia β-sialonu.

Słowa kluczowe

EN

Al2O3-refractories; beta-sialon; sialon; β-sialon; X-sialon; sintering conditions; sintering atmosphere; phase composition

PL

materiały ogniotrwałe korundowe; beta-sialon; sialon; β-sialon; X-sialon; warunki spiekania; atmosfera spiekania; skład fazowy

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 63, nr 1
• Strony: 11--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pichlbauer S.

autor

Harmuth H.

autor

Lences Z.

autor

Sajgalik P.

autor

Petruskova V.

• University of Leoben, Department Mineral Resources and Petroleum Engineering, Chair of Ceramics, Leoben, Austria,

Bibliografia

• [1] Yang J.F., Beppu Y., Zhang G.J., Ohji T., Kanzaki S.: „Synthesis and properties of porous single-phase β-sialon ceramics”, J. Am. Ceram. Soc., (2002), 1879-1881.
• [2] Jack K.H.: Review: „Sialons and related nitrogen ceramics”, J. Mater. Sci., (1976), 1138-1158.
• [3] Riley F.L.: „Silicon nitride and related materials”, J. Am. Ceram. Soc., (2000), 245-265.
• [4] Ekström T., Nygren M.: „Sialon ceramics”, J. Am. Ceram. Soc., (1992), 259-276.
• [5] Křestàn J., Pritula O., Smorčok L., Šajgalik P., Lenčeš Z., Wannberg A., Monteverde F.: „Corrosion of β-sialon based ceramics by molten steel”, J. Eur. Ceram. Soc., (2007), 2137-2143.
• [6] Zheng J., Forslund B.: „Carbothermal preparation of β-SiAlON powder at elevated nitrogen pressures, J. Eur. Ceram. Soc., (1999), 175-185.
• [7] Dinger D.R., Funk J.E.: „Particle packing II”, Interceram, 41, (1992), 176-179.
• [8] Dinger D.R., Funk J.E.: „Particle packing IV”, Interceram, 42, (1993), 150-152.