编号：FTJS108076
篇名： 碳粉对熔融石英析晶行为影响研究
作者： 邓伟杰1；包启富1；董伟霞1；刘明源1；曾帅1；李哲2；李亚敏2
关键词： 熔融石英; 六方氮化硼; 碳; 析晶; 抑制作用;
机构：1.景德镇陶瓷大学2.山西长治八义窑红绿彩陶瓷文化有限公司
摘要： 本工作系统研究了碳粉对熔融石英析晶行为的影响，具体碳粉单独存在及与六方氮化硼（h-BN）共存条件下的析晶规律。根据组分差异，设计了纯熔融石英、添加h-BN、添加碳粉和复合添加碳粉/h-BN的熔融石英四类方案，在1 250 ℃下热处理0.5 h后，综合运用多种表征手段，系统研究了碳粉对熔融石英析晶程度、微观结构及热行为的影响规律。实验结果表明，碳粉的添加显著加速了方石英晶相的生成，特别是在碳粉/h-BN共存体系中，碳粉有效克服甚至完全抵消了h-BN的抑制析晶效应，其析晶程度接近或超过了未添加任何抑制剂的纯熔融石英样品。此外，过量的碳粉还严重阻碍了样品的烧结致密化进程，导致其力学性能劣化及热膨胀系数变大。本研究明确了在评估熔融石英的高温服役可靠性与实际生产中原料纯度的控制时，必须将碳杂质与h-BN间的影响机制纳入考量。研究结果为高纯硅基材料的原料管控、工艺优化及复杂工况下的寿命预测提供了关键的理论依据。