SiC/Fe界面固相反应模型

无机材料学报

SiC/Fe界面固相反应模型

汤文明¹; 郑治祥¹; 丁厚福¹; 金志浩²; 汤涛³

1. 合肥工业大学材料科学与工程学院, 合肥 230009; 2. 西安交通大学材料科学与工程学院, 西安 710009; 3. 南京工业大学材料科学与工程学院, 南京 210009

收稿日期:2002-06-03 修回日期:2002-09-12 出版日期:2003-07-20 网络出版日期:2003-07-20

A Model of the Solid State Reaction of SiC/Fe

TANG Wen-Ming¹; ZHENG Zhi-Xiang¹; DING Hou-Fu¹; JIN Zhi-Hao²; TANG Tao³

1.Department of Materials Science and Engineering; Hefei University of Technology; Hefei 230009; China; 2.Department of Materials Science and Engineering; Xi an Jiaotong University; Xi an 710049, China; 3. Nanjing University of Technology; Nanjing 210009; China

Received:2002-06-03 Revised:2002-09-12 Published:2003-07-20 Online:2003-07-20

摘要/Abstract

摘要： 使用XRD、EPMA和SEM等研究了SiC/Fe界面固相反应产物的相组成、反应区的显微结构以及反应区中反应物原子的浓度分布。SiC/Fe界面固相反应形成Fe₃Si、Fe(Si)和石墨态C沉积物,Fe₃Si的形成为该反应提供了足够的热力学驱动力。1100°×3h热处理后,反应区由调整的C沉积物区/均匀的C沉积物区/无C沉积物区(从SiC侧至Fe侧)构成。建立SiC/Fe界面固相反应模型以解释SiC/Fe界面固相反应的微观机理。在SiC/Fe界面固相反应过程中,SiC分解是不连续的,从而在SiC界面前沿形成调整的C沉积物区独特结构。

关键词: 固相反应, SiC分解, 固态扩散

Abstract: The phase components, microstructure and Fe, Si element distributions of the reaction zone of the solid state reaction of SiC/Fe were studied by employing
XRD, EPMA and SEM, etc. The reaction products of Fe₃Si, Fe(Si) and graphitic carbon precipitates were generated. The reaction zone is composed of the band
structure, i.e. the modulated carbon precipitation zone (M-CPZ)/ the random carbon precipitation zone (R-CPZ)/the carbon precipitation free zone (C-PFZ) from the
SiC terminal to the Fe terminal, when the couple annealed at 1100℃ for 3h. A model was established to explain the mechanism of SiC/Fe solid state reaction.
During the reaction, the decomposition of SiC is discontinuous, which results in the formation of the M-CPZ of the reaction.

Key words: solid state reaction, decomposition of SiC, solid state diffusion

中图分类号:

O643

汤文明,郑治祥,丁厚福,金志浩,汤涛. SiC/Fe界面固相反应模型[J]. 无机材料学报.

TANG Wen-Ming,ZHENG Zhi-Xiang,DING Hou-Fu,JIN Zhi-Hao,TANG Tao. A Model of the Solid State Reaction of SiC/Fe[J]. Journal of Inorganic Materials.

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