Study of the mechanism of andalusite-Al°-N2 reaction using the combination of DTA-TG-DTG techniques
Alumina based ceramics have important engineering applications due to their good physicochemical properties but their performance may be enhanced by addition of a second phase. Aluminosilicates as andalusite submitted to aluminium reduction and the simultaneous nitriding (N2 atmosphere) leads to the...
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| Published in: | Cerâmica Vol. 45; no. 292-293; pp. 82 - 85 |
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| Main Authors: | , |
| Format: | Magazine Article |
| Language: | English |
| Published: |
Associação Brasileira de Cerâmica
01.06.1999
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| Subjects: | |
| ISSN: | 0366-6913, 0366-6913, 1678-4553 |
| Online Access: | Get full text |
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| Summary: | Alumina based ceramics have important engineering applications due to their good physicochemical properties but their performance may be enhanced by addition of a second phase. Aluminosilicates as andalusite submitted to aluminium reduction and the simultaneous nitriding (N2 atmosphere) leads to the obtention of alumina and phases of the Si-Al-O-N system. These phases are of great interest for structural ceramics. Mixes prepared with andalusite and Al° (different content) were treated with N2 up to 1550 °C., using a heating rate of 5 °/min. Thermal effects (DTA) and weight changes (TG, DTG) of nitriding reactions during heating were evaluated. The reaction mechanism was determined using DTA-TG-DTG techniques. Results indicate that Si° and AlN are important intermediate phases during reactions. The final products were a-Al2O3 with sialons, mainly b’ phase and polytype sialons. The final formed phases depend on the Al° content and can be predicted using the Si-Al-O-N phase diagram.
Cerâmicas à base de alumina apresentam importantes aplicações em engenharia por causa de suas boas propriedades físico-químicas; entretanto, seu desempenho pode ser melhorado pela adição de uma segunda fase. Aluminosilicatos tais como andalusita submetida a redução do alumínio e simultânea nitretação ( atmosfera de N2) leva a obtenção de alumina e fases do sistema Si-Al-O-N. Essas fases são de graande interesse em cerâmica estrutural. Misturas preparadas com andalusita e Al° (teor diferente) foram tratadas com N2 até 1550° C, com taxa de aquecimento de 5° /min. Os efeitos térmicos (ATD) e variações de massa (TG, DTG) das reações de nitretação durante aquecimento foram determinados. O mecanismo da reação foi determinado usando as técnicas ATD-ATG-DTG. Os resultados mostram que Si° e AlN são fases intermediárias importantes durante as reações. Os produtos finais foram a-Al2O3 com sialons, principalmente a faseb’ e sialons politipos. As fases finais formadas dependem do teor de Al° e podem ser previstas usando o diagrama de fases do Si-Al-O-N. |
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| ISSN: | 0366-6913 0366-6913 1678-4553 |
| DOI: | 10.1590/S0366-69131999000200007 |