高钛渣制备TiN/β′-Sialon导电陶瓷：性能研究

"利用高钛渣制备TiN/β′-Sialon导电陶瓷及其性能，姜涛，薛向欣。本文通过高钛渣合成的TiN/β′-Sialon粉体，采用常压烧结工艺制造了导电陶瓷。文中利用X射线衍射仪和扫描电镜对材料的相组成和微观结构进行了详细分析，并探讨了其致密化、力学性能和电导率特性。实验结果显示，烧结产物主要由β′-Sialon和TiN组成，这两种相分别呈现板条状和细小粒状。通过调整原料中TiO2的比例，发现30%的TiO2添加量是形成导电网络的关键，此时材料表现出较低的电阻率（1.3×10-2Ωcm）和较高的机械性能。" 这篇论文详细介绍了利用高钛渣作为原料制备TiN/β′-Sialon导电陶瓷的过程和性能研究。高钛渣是一种工业废弃物，通过对其处理，可以实现资源的循环利用，具有显著的环境和经济效益。TiN和β′-Sialon是两种重要的陶瓷材料，它们在高温和耐磨领域有着广泛的应用。 首先，作者通过采用碳热还原氮化法将高钛渣转化为TiN/β′-Sialon粉体，这种方法既经济又环保。然后，在常压下进行烧结，以形成具有导电性的陶瓷材料。烧结过程中，材料的相组成变化被X射线衍射仪精确检测，而显微结构则通过扫描电镜进行观察。结果显示，烧结产物中的β′-Sialon主要呈现板条状，这有助于提高材料的机械强度，而TiN则以细小粒状存在，增加了材料的导电性。 论文进一步讨论了TiO2含量对材料性能的影响。增加TiO2的加入量可以促进TiN的形成，当TiO2比例达到30%时，形成了一个连续的导电网络，使材料表现出良好的导电性能，电阻率降低至1.3×10-2Ωcm。同时，这种材料在1530℃烧结后，获得了较高的体积密度（3.01g/cm3）、硬度（9.62GPa）和抗弯强度（120.07MPa），显示了优异的力学性能。 这篇论文成功地展示了如何通过高钛渣这一废弃物制备高性能的TiN/β′-Sialon导电陶瓷，并揭示了TiO2含量对材料导电性和力学性能的关键作用。这些研究结果对于开发可持续的陶瓷材料制备技术和优化材料性能具有重要的指导意义。