多孔氮化硅高温氧化特性分析

伯希钢

采用TG-DSC、XRD、SEM、ICP等分析手段，对某一典型多孔氮化硅样品进行4个不同温度点的静态和微动态连续氧化试验，最高氧化温度为1400℃。结果表明：多孔氮化硅在0．1MPa静态空气气氛下，800℃之前，氧化反应非常微弱，8000C以上可见明显的氧化反应，1000℃以上氧化反应加剧，增重速率加快，并优先发生在表面与外部孔壁处，之后再发生在样品的内部孔隙处，氧化反应受界面处的化学动力学控制，以被动氧化为主，主要生成物是Si02，属吸热反应。当生成的SiO2将氮化硅表面和孔壁处覆盖时，在其界面处，随着温度的进一步升高或时间的延长，会生成Si2N2O,且需要注意防范样品可能出现脆性断裂情况。此外，同等温度下，动态氧化气氛将加速氮化硅的氧化，特别是多孔和粉末状样品。