三元碳化物文献综述

1、第一章 文献综述1.1 引言三元碳化物（Al-Si-C ）瓷因为具有较低的密度（3.03g/cm 3）、较高的熔点（2700 C） 及良好的高温抗氧化性而受到人们的关注 13 。少伟等4人将 Al 4 SiC 4粉末作为抗潮解和 高温抗氧化添加剂添加到 Al2O3-C 和 MgO-C 砖中，同未加耐火添加剂的耐火砖相比， 添加 Al 4SiC 4粉末的耐火材料不仅提高了该材料的起始氧化温度， 而且在相同氧化温度、 相同氧化时间上材料的单位面积的质量损失率也明显减少。Inoue 5-6 等人对块 Al4SiC4瓷的抗氧化性进行研究发现， Al4SiC4 瓷具有优异的高温抗氧化性能，这种优越的性能

2、 源于高温氧化时试样表面生成 AI2O3和莫来石保护膜。然而由于制作上的困难，一直以 来关于Al4SiC4合成的报道非常有限。查相关文献,我们得知AI4O4C在一定的条件下可 以转化AI4SQ4。如此一来，便可以大大的降低AI4SQ4的合成成本与难度。因此为了弄 清楚AI - Si - C合成反应的机理，我们进行了碳氧化铝对碳热合成碳硅化铝过程的影响 的研究。1.2 AI4O4C 材料简介在AI -O -C系统中，铝氧碳（AI4O4C）直到1890 C仍稳定存在，有望成为具有耐蚀 性和抗热冲击性好的新型结构瓷材料和耐火材料用原料。晶体结构测定结果表明， AI4O4C 属于斜方晶系，理论密度为

3、2.684g/cm3。据文献报道， A14O4C 有好的抗水化性，与CO反应生成 AI2O3和C（Pco=0.101325MPa）。因此，AI4O4C有可能是一 种比金属 A1 更好的含碳耐火材料用添加剂。1.3 AI4O4C 的形成机制在氧化铝和碳的反应过程中， AI4O4C 的形成过程与挥发过程同时进行 7。这就使得AI4O4C的形成有两个不同的机制；也就是，挥发-凝固”机制与直接的固-固相反应机制Cox 和 Pidgeon 8最先提出了固 -固相得反应机制，他们不承认后一个机制。他们认为， 与他们热分析所得到的压力数据相比，后一种机制所得出的压力数据太低了。然而，最 近 Klugetal

4、 9研究表明，大部分的转化都是因为当温度超过1770K 时，“挥发-凝固 ”成为了主要的形成机制，然而在 1770K 以下，少量溶解在固体中的物质控制了反应的进 程。在第一部分，我们也说过 Al 4O4C 通常可以从蒸汽中形成。目前的结果证实，真空 下，温度高于 1800K 时， Al-O-C 系统确实形成了。同时也应该注意下面几点。（1） 虽然 Al 4O 4C 的蒸发温度比氧化铝、碳混合物的蒸发温度要低，但是出现了一些 重复温度的区域，在特定气氛中 ,而不是真空，当温度高于 1800K 时，通过氧化铝和碳 发生反应， Al4O4C 可以从生成的气体中形成。（2） 在氮气气氛中，经过直接的固

5、 -固反应可以生成 Al2OC 相。如果我们假设 Al2OC 是在蒸汽中形成的，那么我们将无法合理的解释少量的氮气会阻止挥发过程。按照第一 部分 Al 2OC 的形成机制，同时减少的原因仍然不知道，尽管现有的结果表明莫来石、 碳混合物的挥发过程和氧化铝、硅、碳混合物的挥发过程有一些不同。1.4 Al4O4C 的合成、特性及应用Foster 10于1956年首先测定AI4O4C的X射线衍射数据，Cox11和Liddell 12分 别于 1963 年和 1996 年进行了更准确的测定。现在常用的是 Liddell 的测定结果。伴随着AI-O-C系统新物质的发现和进一步研究13-26 , AI2O3

6、-AI4C3相图也逐渐完 善。图1.1 27示出了 AI2O3-AI4C3相图的完善过程。其中（a）是Foster等10于1956年 报道的；（b）是南Motzfeldt 28于1962年报道的；（c）和（d）是Larrere等29于1984年 报道的（c）是快速冷却的亚稳相图，（d）是稳定相图。）。现在常用的AI2O3-AI4C3相图即 是 Larrere 等测定的（图 1.1（c）（d）。PAMAIAAlft40(C )(d)ztJqJ+ LJoHCalcoaiaLiquid/LiquiOAIRAICOfMAAICO1 1(a)图1.1 AI2O3S4C3相图的变迁27Fig. 1.1 D

7、evelopme nt of phase relati ons diagram of Al203-Si 4C3 system少伟和山口明良研究30 了 AI2O3、Al和石墨的混合粉末在氢气中加热时的相变化。Al2O3：AI:C为443（摩尔比）的混合粉末在lOOMPa成型成20 >20 >20mm 的成型体,放在刚玉坩埚中，在电炉氢气加热。在 700 C、900 C、1100 C、1200 C、1300 C、1400 °C、1500 °C、1600 C和1700 C各保温3小时及在1700 °C保温3小时、4.5小 时和6小时加热后，生成物的相变化示

8、于图1.2。900 C发现有AI4C3生成，1300 C时 生成量最多，之后随加热温度升高生成量逐渐减少， 1700 C0h时消失。1300 C发现 有A1 4O4C生成，随加热温度升高生成量快速增加，1700 C >6h时生成物以A14O4C 为主，有少量AI2O3和AI2OC存在。其反应机理为金属 AI和石墨反应生成AI4C3，之 后 AI4C3 和 AI2O3 反应生成 AI4O4C 和 AI2OC。Temperature rc Time at 1700cC fh图1.2 AI 2O3、AI和C的混合粉末加热的相变化30Fig. 1.2 Phase change of mixtur

9、e of AI2O3、AI and C after heated将1700 C保温6小时加热后的试样粉碎至约10 pm，重新成型成20 >20 &0mm的成型体，再次在1700 C保温6小时加热，烧后试样的X衍射图谱见图1.3。将在1700 C保温6小时加热两次后的试样粉碎至约 100 pm，用来测定合成的 AI4O4C和AI4C3在50 C及湿度90%的水化箱中进行水化试验后，试样的质量变化、AI4C-AI4O4C的抗水化性以及与CO的反应A：AUO4C40A<Q20 /deg图1.3加热两次后试样的X衍射图谱30Fig1.3XRD patter n of the sam

10、ple heated two times图1.4示出了 AI4C3的质量增加很快，在100小时后质量增加了 115.2% oAlQQ质量增加非常小12010080604Q2020 406080100120Hvdration time fh图1.4 Al4O4C和Al4C3水化实验后的质量变化30Fig1.4 Mass change of Al4O4C and Al 4C3 after hydrantion test1.5 AI4SQ4材料简介三元碳化物碳硅化铝是一种新型共价键的化合物，可认为是碳化铝和碳化硅的固溶体。Al-Si-C 系统包括很多种化合物，有 AkSiC 4、Al 4Si2C5、

11、Al 4Si4C7、Al 4Si 3C6 和 Al 8SiC 7,其中 Al 4SiC 4被视为一种最有用的高温结瓷31。对Al4SiC4热力学数据和普遍的研究说明了这一点。在高 温下，碳硅化铝材料和氧气、CO、CO 2和氧化物中0等发生氧化反应时，由于先生成SiC和AI2O3，然后SiC进一步氧化生成 Si0 2 ； AI2O3和Si0 2逐步反应，在材料表面生成玻璃相、莫 来石和刚玉保护层，同时反应的体积膨胀效应将堵塞部分气孔，其抗氧化性能明显优于碳材料 和AlON、MgAlON 等非氧化物材料32。也就是说，Al4SiC4在空气中的氧化行为指示出了在 它表面上的莫来石和刚玉结构给予了它的

12、优良的抗氧化性能。然而，在那些报告中AI4SQ4在都是由Al+Si+C ， Al的碳化物+Si的碳化物和 Al+Si的碳化物+C的混合物合成的，因此从矿 产中合成Al 4SiC 4给工业的可用性带来有利条件。图1.5为Al-Si-C系统在高温时的相图33，高温下碳硅化铝材料与熔融玻璃、炉渣及 金属的润湿性能差，具有很好的抗侵蚀和抗冲刷性能；碳硅化铝的化学稳定性好，在钢 铁冶金过程中不会分解出碳，从而避免了含碳耐火材料污染钢水的现象发生；同时碳硅化铝的耐冲 刷性能使其不易在钢铁产品中产生夹杂，因而碳硅化铝有可能替代含碳耐火材料成为新型耐火材料32图1.5 Al-Si-C三元系统在2000 C的等

13、温截面33Fig1.5 Isothermal section of the Al-Si-C system at 2000°CAI4SQ4具有高熔点、高强度、高化学稳定性、低密度、低热膨胀系数以及非常优异 的抗氧化和抗水化性能，使得其成为一种待开发的、很有前途的高温结构材料和高性能 耐火材料1.6 Al 4SiC 4材料的研究现状1961年Barczak 首先报道了 AI4SQ4的存在，并称 AI4SQ4有两相：aAhSiC4和 &Al4SiC4，但在随后 Schneider 提出了一个新的aAl4SiC4的晶胞尺寸，证明了&AI4SQ4实际上是 aALOC、a-AI

14、2 OC和SiC 的混合物34。AI4SQ4的熔点为大约 2037 C,晶体密度为3.03g/cm 335，具有六方晶格，空间点阵为 P63 mc，颗粒形貌 为针状或碟状。通过粉末X衍射发现，a-AI 4SiC 4的晶体结构可认为由于SiC层取代了 AI5C3N中的AIN所致刖。由于目前AI4SQ4的价格非常高，日本和英国的耐火材料工 作者现在仅仅利用Al4SiC4优异的抗氧化性能，在含碳耐火材料体系中作为碳的抗氧化 剂使用，取得较好的使用效果 36。由于条件的限制，我国对它的研究比较少。1.7 AI 4SiC 4材料的合成、特性及应用1.7.1 AI 4 SiC 4 材料的合成至今为止， A

15、I4SiC 4 在国外有两种相应的制备方法：一种是固 -固合成，另一种是固 - 液合成37。固-固合成，具体方法有热压烧结法、脉冲电流法、固相反应烧结法等；固 - 液合成，主要包括电弧焊法、渗透法等等。下面将每种方法进行简单的介绍。固- 固反应合成固-固合成的反应物全是固相，是通过固相扩散实现的，制备方法主要有以下几种。（1 ）热压烧结法（ Hot-pressing Sintering）温广武等人38采用金属铝粉、天然石墨和聚碳化硅烷（PCS）为原料，事先制备成 栢5 >5mm 3的试样，在Ar气氛下利用聚碳化硅烷分解生成的具有极高活性的SiC和PCS SiC gases(1.2)4AI

16、 SiC 3CAI4SQ4在反应过程中由于Al表面被混入PCS中的氧杂质所氧化，生成了少量 AI2O3，从而发生了：AI4O4C(s)SiC(s)6C(s) Al4 SiC4(s)4CO(g)(1.3)(1.4)最终生成的Al 4 SiC 4具有优异的机械性能和抗氧化性能。（2）脉冲电流烧结法（PECS）脉冲电流烧结技术是近十年发展起来的一种新型的快速烧结技术。该方法主要是利用脉冲电流产生的等离子体来加热粉体，其显著特征是以模具和冲头作为发热体。它包 括等离子活化烧结（Plasmaactivatedsintering , PAS）系统和放电等离子烧结（Sparkplasma sin teri

17、ng, SPS ）系统。Koji Inoue 等人39以Al粉（纯度99.9 %，平均粒径10 m ）、Si粉（纯度98 %, 平均粒径5.00 pm ）和C粉（纯度99.9 %，平均粒径5.00呵）为原料，按摩尔比 AI/Si/C=4/1/4 混合，放入脉冲电流炉中，在真空下施加100MPa的压力，然后在上 下冲头之间通以脉冲直流电流，升温至1700 C,经过30mi n快速烧成，制备出AI4SQ4 的致密体。（3）固相反应烧结法（SSR）固相反应可分为四个阶段：扩散、反应、成核和生长，即在整个反应热力学可行的 条件下，参与固相反应的反应物分子必须首先可以长距离移动，使两个反应物分子充分 接

18、触而发生化学反应，生成产物分子。当产物分子积累到一定程度，而出现产物的晶核， 随着晶核的生长，达到一定的大小后便有产物的独立相生成。K.Itatani 等人40按化学计量比 Al/Si/C=4/1/4 混合 Al 粉(纯度 >99.5% )、Si 粉(纯度>99.9% )和C (活性炭)，再加入n-己烷，用锆质研钵和杵研磨，混合均匀 后，在Ar气氛保护下加热到1600 C保温10h，最终制得AI4SQ4粉末。反应方程式 为：4AI(I) Si(s) 4C(s) AI4SiC4(s)(1.5)该方法的优点是：无需加溶剂、高产率、工艺过程简单。缺点是：高纯原料、高温 煅烧、制备的 AI

19、4SiC4 颗粒比较大。2002 年，Osamu Yamamoto 32用 AI 粉(纯度：99.99 %，颗粒尺寸：0.5 pm)， Si粉(纯度：99.99 %，颗粒尺寸：0.5 pm)和碳黑(纯度：99.95 %，颗粒尺寸：1 m ) 为原料，按摩尔比 AI/Si/C=4/1/4 混合，并按照 TEA/AI 摩尔比等于 3，添加三乙醇 胺(TEA : N(CH2CH2OH)3，纯度：98 %)经过球磨和压制成型，在氩气中从600 C加热到1200 C,Al4SiC4的产量随温度的升高而增加，并在1200 C得到单相的AI4SQ4。 此方法不仅大大降低了 AI 4SiC4 的合成温度，而且

20、可以用来制备单相的 AI4SiC 4。邓承 继等人41采用粒度 14mm 的磨料级碳化硅， 10 mm 的工业级金属铝粉和粒度 5mm 的工 业级炭黑粉，按 SiC:AI:C 质量比为 22:59:19 准确称量。在球磨机中采用酒精湿磨， 共磨12h，自然干燥。以200MPa的压力压制成 20mm X10mm 的试样，然后按 5 C min -1的升温速度,在刚玉质管式炉,在氩气保护下，进行1650 C, 2h的热处理制得 了单相的AI4SQ4。反应方程式为：4AI(I) SiC(s) 3C(s) AI4SiC4(s)(1.6)此法合成的 AI4SiC4 材料颗粒分布均匀，合成材料的尺寸可在几

21、百纳米到几微米之(SIC MA)25(Kt2004k1300IlHMlMui %1IM)图 1.6 SiC 和 AI4C3 二元相图114C3 -SiCsystemFig1.6 Phase diagram of the pseudob inary Al1.7.1.2 固-液反应合成固-液反应的反应物存在固液两相，主要有以下几种方法。（1）电弧焊法（Arc welding ）A.Urena等人42在用SiC晶须增强Al-Cu-Mg （2009 ）合金时，利用电弧焊产生 的高能在增强相和基质的接触面上制得了针状的AI4SQ4。其反应方程式为 4AI（i）4SiC（s） AbSiC4（s）3Si（s

22、）（ 1.7）（2）激光熔蚀法（Laser Fusion ）在用激光制备AI/SiC复合材料时43, AI与SiC在激光的高能作用下熔化并发生如下反应：4AI（|）3SiC（s）AI4C32）3Si（s）（ 1.8）4AIa） 4SiC（s）AbSiC4（s）3Si（s）（ 1.9）根据前面的Al4C3-SiC二元相图可知，AI4C3主要由667 C1347 C温度围的液相 凝固析出，而AI4SQ4则是在1347 C或更高的温度下凝固析出。（3）渗透法该方法的主要化学反应式为：4AI（|） Si（s） 4C（s）A|4SiC4（s）（1.10 ）XiaofengYang等人44将Al-Si合金

23、溶液加热到1200 C,然后浸入Si-C预制件，再迅速加热到1500 C 1600 C,并进行十分钟渗透，就可得到 5mm厚的AI4SQ4, 但含有少量的Al、aSiC及SiC相。为避免AI4SQ4被分解，必须增加预制件中 C的 含量。这种方法的合成过程分为3个阶段：第一个阶段，Al-Si合金溶液进入预制件中使 之松散，此阶段为反应的控制环节。第二个阶段， Si+C发生反应，在表面生成 SiC， 导致溶液中Si浓度下降。然后C+AI+Si发生反应生成AI4SQ4。AI4SQ4晶粒逐渐长大,与SiC共存。第三个阶段，核区发生反应:AI4SiC3Si(s)4AI（|）4SiC（s）(1.11 )图

24、1.7是文献中制备出的Al4SiC4的图片45-48，以作参考图1.7 文献中制备AI4SQ4显微图片45-48Fig.1.7 SEM morphologies of Al4SiC 4 in some literatures1.7.2 Al 4SiC 4 的性能氮化性能AlN-SiC 复合材料非常有希望应用于电子和高温瓷领域， 这是因为 AlN 有着高的热 导和电阻， SiC 有着非常优异的抗氧化、抗侵蚀和抗蠕变性能。 AlN-SiC 瓷有着非常强 的共价键，可以在很宽的化学组成围形成固溶体，这在非氧化物瓷中是很少的。由于限 制了晶粒的过渡生长， 均质固溶体的形成有利于增强材料的机械性能。 例

25、如，当 SiC 含 量分别为 65Wt 、75Wt 和 90Wt 时，均匀固溶体的形成可分别使瓷的弯曲强度和 断裂刚度增大至1GPa和4.5MPa m5MPa m，而不均匀固溶体的形成则表现出较 低的机械强度。AlN-SiC 瓷一般用机械混合的粉末进行制备。 尽管这种混合技术简单且粉末成分容 易控制，但由于 “完全”混合的困难性，所合成瓷的化学成分往往出现局部不均匀性。日 本的 K.Itatani 等49 人利用 Al4SiC 4氮化法， 可以制备在纳米水平上均匀分布的且 (或) 固溶形成的纳米 AlN-SiC 复合粉，制备过程如下：第一步：首先用 Al(CH 3)3在Ar气中于1100 C下

26、煅烧，制成高纯 AI4C3粉，用 SiH(C2H5)3在Ar气中于1050 C下煅烧，制成高纯SiC粉。然后将AI4C3和SiC的混 合粉在150MPa的压力下制成5mm X3mm的试样，再将其置于BN质坩埚中，放入 电炉中于1300-1500 C煅烧(在空气中，升温速率为：室温1050 C，30 C min -1， 1050 C以上，10 C mi n-1 )，煅烧后的试样用ZrO?质钵和杵研细，最终获得比表面积 为 15.5m 2 g-1 的 AI4SQ4粉末；第二步：将制得的AI4SQ4粉在1300 C1500 C下保温3h进行氮化后，再于空气中进行650 C保温8h的热处理以除去残C,

27、即可获得AlN-SiC复合粉。氮化过程发生的反应为：Al 4 SiC4( s) 2N2(g) 4AlN (s) SiC(s) 3C(s)(1.12)XRD 分析表明，氮化后的试样中形成了两种固溶体，即以六方 AlN 为主( SiC 少 量)的固溶体和以六方 SiC 为主( AlN 少量)的固溶体，而且均匀固溶体的生成量随氮 化温度的升高而增加(在 1400 C1500 C围)。1500 C保温3h氮化条件下制得的 AIN-SiC复合粉，比表面积为19.5m 2 g1，而其原始颗粒的尺寸估计为100nm左右。 这种技术能获得纳米级均匀混合的以六方AIN为主(SiC少量)的固溶体和以六方SiC为主

28、( AIN 少量)的固溶体，非常适于制备纳米复合粉。1.7.2.2 抗氧化性能对于高温非氧化物和碳复合材料的应用来说， 一项最重要的性能就是材料的抗氧化 性。少伟50取大约0.5g左右的AI4SQ4粉末放入一个铂坩锅中，在空气中以10 C/min 的速率升温， 记录其增重并计算其氧化率。 AI4SiC4 在空气中的氧化过程分为三个阶段， 每个阶段都有其自身特点。在氧化的早期阶段，由于没有保护层存在于AI4SQ4颗粒的表面，扩散到 AI4SQ4颗粒表面的氧迅速和AI4SQ4发生反应:AI4SiC4(s)6O2(g)2AI 2O3(s)SiC(s) 3CO2( g)SiC(s) 2O2(g)SiO

29、2(s) CO2(g)随着温度的升高，氧化比率迅速增加。随着以上两个反应的进行，(1.13 )(1.14)AI2O3 和 SiO 2的含量增加，在AI4SiC4颗粒的表面逐渐形成由AI2O3和SiO2构成的保护层。当温度升至1100 C,这层保护层就能完全覆盖 AI4SQ4颗粒的表面。在这种条件下，氧扩散通过保护层和AI4SQ4反应，因此氧化比率随温度升高增量减缓。当温度在1200 C以上,存在于保护层中的AI2O3和SiO2相互之间发生反应，生成莫来石，反应如下:3 Al 2O3 (s)2SiO2(s)AI 6 Si2O13(s)1.15 )温广武48同样在AJSiC 4抗氧化性方面做了一些

30、工作。他用高温炉在1000-1600 C围处理10-20h，对AI4SQ4进行恒温抗氧化测试。作为对比，他选择一种优良的高温抗 氧化三元碳化物Ti3SiC2瓷作为比较样，Ti3SiC2瓷在1300 C和1400 C高温氧化20h后 的质量增加率分别为27 %和47 %左右。实验表明：与Ti3SiC2瓷相比，AI4SQ4瓷显示了 更为优异的高温抗氧化性能。图1.8是AI4SQ4瓷的氧化动力学曲线。 AI4SQ4瓷在1200 C1600 C的氧化温度围的氧化动力学方程符合抛物线规律。当在 12001500 °C氧化20h时，试样的重量变 化少于7.31 x10-2kg/m 2。甚至在氧化

31、温度高达1600 C时，氧化10h后试样重量变化也 只有12.38 X10"2kg/m 2，这就表明AkSiC4有着非常优异的抗氧化性能。通过 XRD和 SEM分析被氧化表面的物相组成和表面形貌，得出如下结论：（1 ）对于在1200 C和1400 C氧化20h的试样，其氧化层是由AI4SQ4、AI2O3和铝硅酸盐玻璃构成，其厚度非 常薄；（2）当试样在1500 C被氧化时，在氧化表面只有AI2O3和铝硅酸盐玻璃存在；（3） 对于在1600 C氧化的试样，除了 AI2O3和铝硅酸盐玻璃相，还生成了一种新相 一一莫来 石，如图1.9a所示。图1.9b显示了AI4SQ4瓷在1600 C氧化

32、10h典型的截面形貌，清晰的分为三层：靠 近底层的反应层有大量的小尺寸气孔；中间层有少量大尺寸气孔；最外面一层有相当高 的相对密度。16图1.8 Al4SiC4瓷的质量变化与氧化时间的关系 11Fig1.8Relati on betwee n weight cha nge of Al4SiC 4 ceramics and oxidation time图1.9 典型的Al 4SiC 4瓷氧化表面及横截面形貌11Fig1.9 Typical surface and cross-sect ional observati ons of the oxidized samples at1600 °

33、;Cfor 10 h: (a) the oxide surface, and (b) the cross-sectional scale.1.723抗水化性能AI4C3容易水化，发生如下反应:Al4C3 12H2O4AI(OH)3 3CH 4(1.16 )2AI(OH)3AI2O3 3H2O(1.17 )这些反应将造成耐火材料疏松、鼓胀、开裂和粉化AI4SQ4的抗水化性能比AI4C3要优异的多。将试样放置在温度40 C，湿度 90 %的潮湿的箱中250h , AI4SQ4没有明显的的水化，而 AI4C3在同样条件下放置50h , 水化比率已达90 %，放置100h , AI4C3基本完全水化，

34、如图1.10 50所示。100Ji.80604020Al 4SiC425050100150200Hydrati on time /h图1.10Al 4SiC 4和AI4C3在温度为40 C和湿度为90 %时的水化率50Fig1.10Hydrati on ratio of Al4SiC 4 a nd Al 4C3 un der the con diti on of temperature=40 C and humidity=90 %1.7.3 AI4SQ4 的应用1.731 AI4SQ4 涂层Yajnamoto 51等将Al、Si、C、N2H2CH2OH)。在酒精中混合，涂在易氧化的碳材料表面上

35、，在高纯Ar中于1200 C X3h加热，在碳材料表面上就形成了完全的A14SiC4。涂层，厚度约l00 口，涂层没有发现裂缝。对含 A14SiC4涂层的碳材料在空 气中于600 C 1400 C加热，显示了良好的抗氧化性。1.7.3.2 AI4SQ4 烧结体Innue 52-53 等将AkSiC4和SiC的混合粉末，成型后，通电加压烧结，得到 Al4SiC4-SiC 烧结体。实验表明，随着烧结体中AI4SQ4含量的增加，烧结体的电阻率增大；对同一个烧结 体，在高温下比在低温下有更小的电阻率(100 C 1000 C)。随着烧结体中 AI4SQ4含 量的增加，烧结体的热传导率减小。烧结体在空气中加热时，初期质量增加，到一定程度之后，质量不再增加，氧化被抑制。纯粹的 Al 4 SiC 4 烧结体对表面的氧化抑制效果劣于 Al4SiC4-SiC 烧结体。1.7.3.3 含碳耐火材料的自修复金属 Al 粉被广泛地用于 MgO-C 耐火材料，对改进耐火材料有重要作用，但却有 缺陷。其中一个缺陷是易在耐火材料部产生气孔。在加热期间， Al 颗粒和碳反应，在耐 火材料表面生成AI4C3，然后Al从颗粒向外蒸发形成气孔，形成地气孔加速了耐火材料 的损蚀。另一缺陷是形