Fe2 O3 对碳热还原氮化SiO2 合成Si2 N2 O的催化效应及机理
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天津大学材料学院,先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室

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Catalytic Effect and Mechanism of Fe2 O3 on Synthesis of Si2 N2 O byCarbothermal Reduction and Nitridation of SiO2
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    摘要:

    采用碳热还原氮化SiO2的方法在1 500益制备了Si2N2O,并通过XRD 和热失重分析,研究了Fe2 O3
    对合成Si2N2O 的催化作用及机理。Fe2O3 对Si2 N2 O 的合成具有显著的催化作用,加入少量Fe2 O3 可以使SiO2 的
    转化率达到100%。Fe2O3的催化机理为:一方面,Fe2O3被C 还原为纳米铁单质,并与Si 形成Fe-Si 液相,该Fe-Si
    液相可溶解SiO2和C 颗粒,促使SiOC 中间相在较低温度下形成,从而显著降低碳热还原反应的开始温度。另一
    方面,Fe-Si 液相中的CO2与FeSi 反应,通过形成SiO 和CO 而加速碳热还原反应的进行。

    Abstract:

    Si2 N2 O was prepared by carbothermal reduction and nitridation of SiO2 at 1 500益. The catalytic
    effect and mechanism of Fe2O3 on synthesis of Si2N2O were investigated by XRD and thermogravimetry. Fe2O3 had a
    remarkable catalytic effect on synthesis of Si2N2O. A 100% conversion ratio of SiO2 could be achieved when adding a
    little Fe2O3. The catalytic mechanism of Fe2O3 could be concluded as:on the one hand,the Fe2 O3 can be reduced to
    nanosized Fe by C,which may form Fe-Si liquid with Si. The Fe-Si liquid can dissolve SiO2 and C particles and pro鄄
    mote formation of the intermediate phase SiOC at a lower temperature,leading to a significantly decrease of the starting
    temperature of carbothermal reduction. On the other hand,the CO2 can react with Fe-Si liquid to form SiO and CO,
    which may enhance the reaction rate of carbothermal reduction.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

李晓雷. Fe2 O3 对碳热还原氮化SiO2 合成Si2 N2 O的催化效应及机理[J].宇航材料工艺,2012,42(2).

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  • 在线发布日期: 2016-11-28
  • 出版日期:
第十一届航天复合材料成形与加工工艺技术中心交流会 征文通知

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