β-Si3N4纤维及柱晶的制取

0:10.13374/j.1ssn1001053x.1997.06.011 第19卷第6期 北京科技大学学报 Vol.19 No.6 1997年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dec.1997 B-Si,N,纤维及柱晶的制取 * 曹永革葛昌纯 周张健 北京科技大学特种陶瓷粉末冶金研究室，北京100083 摘要采用燃烧合成工艺，制取了细长的BSi,N,纤维.纤维顶端有小球，小球中含Si,A成分， 纤维有扭曲、拧结现象.VLS机制是控制纤维生长的主要机制.晶体顶端有螺旋生长蜷线.燃烧合 成的-Si,N为六方柱晶，表面无缺陷.柱晶主要通过VC机制生长.B-Si,N,柱晶是从微晶B-Si,N 中长出的，其生长具有晶格继承性.异相添加剂和少量杂质A!的引入有利于形成较长的柱晶和纤 维.控制原始反应物中的添加剂含量，保持较高的燃烧温度，是制取B-S,N,纤维的关键 关键词B-Si,N纤维，燃烧合成，VLS,VC生长机制 中图分类号TQ038 Si,N,纤维是具有与SiC纤维相似性能的陶瓷纤维.一般制备Si,N,柱晶或纤维的方法主 要有：1)碳热还原法山；2)CVD法以，3)常规Si粉氮化法).这些方法具有各自的优点，但由 于成本较高，限制了开发应用.本文所采用的燃烧合成工艺具有低成本、自净化、反应迅速、低 能耗等独特的优点，用这种工艺来制取S,N纤维和柱晶可以大大降低成本，提高产率，目前 仅有Miguel A.Rodriguez等的报道， 一般B-Si,N纤维的生长均是通过有过渡金属离子作为催化剂参与的气一液一固(VLS) 机制进行的，而Miguel A.Rodriguez所报导的SHSB-Si,N,纤维的生长机制却并非VLS机 制.对此，本文在探讨以这种特殊工艺制取B-S1,N,纤维生长机制的同时，对其形貌特征和控 制晶体生长的工艺参数也作了进一步研究和讨论， 1 实验 实验使用的硅粉初始平均粒度为16.74μm,比表面积为0.648m/g,杂质含量小于 1,2%;作为稀释剂加入的Si,N,为自制的燃烧合成的B-Si,N粉；异相添加剂NH,C1为分析纯. 将87%的Si粉和作为稀释剂加入的10%的B-Si,N粉以及2%的NH,C混合，再加入 1%左右的分析纯A1粉（均为质量分数），用烧结过的Si,N球湿磨30h(以无水乙醇为介质)， 烘千，过100目筛，装入中40mm×50mm的多孔石墨坩锅中，置于自制高压反应容器中，抽真 空，充入10MPa的N,气，以Ti+C作为点燃剂，用钨丝点燃.Si粉迅速燃烧，反应在2min内完 成.反应过程中，在试样心部上、下两端分别插以中0.2mm的W-Re3W-Re25热电偶进行测温 并记录下温度曲线. 1997-09-29收稿 第一作者男27岁博士 *国家自然科学基金资助项日

第 19 卷 第6期 1 9 9 7年 1 2月 北 京 科 技 大 学 学 报 J o u r n a l o f nU i v e r s i t y o f Sc i即 e e a n d T e c h n o l o g y B e ji i n g V o l 。 1 9 N 0 . 6 】k C . 1 9 9 7 皿 户iS 3N 4 纤维及 柱 晶的制取 ’ 曹永革 葛昌纯 周 张健 北京科技大学特种陶瓷粉末 冶金研究室 , 北京 10 00 8 3 摘要 采用燃烧合成工艺 , 制取了 细长的 户51 3叹 纤维 · 纤维顶端 有小 球 , 小球 中含 is , lA 成分 , 纤维有扭曲 、 拧结现象 . V L S 机制是控制纤维生长的主要机制 . 晶体顶端有螺旋生长蜷线 . 燃 烧合 成的 介51 3叹 为六方柱晶 , 表面无缺陷 · 柱晶主要通过 v C 机制生长 · 夕 一 51 3 \ 柱晶是从微 晶 介51 3伙 中长出的 , 其 生长具有晶格继承性 . 异相添加剂和少量杂质 lA 的引人有利于形成较长的柱晶和纤 维 · 控制原始反应物 中的添加剂含量 , 保持较高的燃烧温度 , 是制 取 户51 3 \ 纤维的关键 · 关键 词 户51 3伙 纤维 , 燃烧合成 , v L S , V C 生长机制 中图分类号 T Q 0 38 51 3 \ 纤 维是 具有 与 is C 纤 维相 似性 能 的陶 瓷纤 维 一般制 备 51 3仪 柱晶 或纤 维 的方法 主 要 有 : l) 碳 热 还原法 ;1] 2) vc D 法 叭 3) 常规 is 粉氮 化法 3[] . 这些 方法具 有各 自的优 点 , 但 由 于成 本较 高 , 限制 了开发 应用 . 本文所 采用 的燃烧合成工 艺具 有低成 本 、 自净化 、 反 应 迅速 、 低 能耗等独 特 的优点 , 用这 种 工艺 来 制取 51 3 \ 纤 维 和柱 晶可 以 大大 降低 成 本 , 提 高 产 率 · 目前 仅有 诵g ue l A . Rod ir g ue z 等 4[] 的报 道 . 一般 介 51 3 \ 纤维 的生 长均 是通 过 有过 渡 金属 离 子作 为催化剂 参与的气一液一固 V( L s) 机 制 进 行 的 , 而 腼g ue l A . oR d ir g ue z 所 报 导 的 S H罕 一 51 3 \ 纤 维 的 生 长 机 制 却并 非 V L S 机 制 · 对此 , 本文 在探 讨以 这种 特殊 工艺制 取 介51 3凡 纤 维生 长机 制 的同 时 , 对其形 貌 特征 和控 制 晶体生 长 的工艺 参数 也作 了进 一步研 究 和讨论 . 1 实验 实 验 使 用 的 硅 粉 初 始 平 均 粒 度 为 16 . 74 卜m , 比表 面 积 为 .0 6 48 m Z / g , 杂 质 含 量 小 于 1 . 2 ;0/ 作 为稀释 剂加 人 的 51 3 \ 为 自制的燃 烧合成 的户51 3 \ 粉 ;异相添 加剂 N H 礴 a 为分 析纯 . 将 87 % 的 iS 粉和作为稀 释剂 加人 的 10 % 的 介51 3 \ 粉以及 2 % 的 N H 礴 a 混合 , 再 加人 lo/ 左右 的分 析纯 lA 粉 ( 均 为质 量分数) , 用烧结过的 51 3 \ 球湿磨 30 h( 以 无水乙 醇 为介 质 ) , 烘干 , 过 10 0 目筛 , 装 人 中40 m m x 50 ~ 的多孔 石 墨柑锅 中 , 置于 自制高 压反 应容 器 中 , 抽 真 空 , 充 人 10 M P a 的 凡 气 , 以 iT + C 作 为点燃 剂 , 用钨丝点 燃 . 51 粉迅 速燃 烧 , 反 应在 2 而 n 内完 成 . 反 应过 程 中 , 在试 样心 部上 、 下两 端分 别插 以 中0 . 2 m m 的 w 一 eR 3阿 一 掩 25 热 电偶 进行 测 温 并记 录下温 度 曲线 . t 9 9 7 一 0 9 一 2 9 收稿 第一 作者 男 27 岁 博士 * 国 家 自然科学 基金资助 项 目 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1997. 06. 011

·572· 北京科技大学学报 1997年第6期 燃烧后样品无螺旋纹和层状结构、体积基本无任何变化，样品心部大部分为极疏松的白 色产物.对样品心部取样、进行X射线相分析检验和扫描电镜(SEM0观赛， 2实验结果 图1为燃烧后样品心部取样的X射线谱.从图中可以看出，S粉燃烧后，心部产物均为 B-Si,N,. 15 图2为试样心部的SEM图.从图2(a)中 B200 B为B-SN 12 82I0 可以奢出，纤维长约几百至几千μm,直径约 为1~3μm,纵横交错.图2b)为图2(a)的放 OIx B10 9 大图，从中可见到纤维的扭曲和拧结现 恶 6 B110 321 象.图2（©）为进一步放大图，图中明显显示出 8100 P300P301 月1P310B320 纤维顶端的小球形貌，小球直径约8μm,与 821 纤维直径比为4~5.对小球作EDS分析，约 1020304050607080 含2.59%的A1.图2(c)和(d)为晶体的螺旋 28() 状生长结构和六方柱顶面上的枝晶结构.螺 图1S粉燃烧后样品心部的X射战请 旋阶梯宽约5μm,向上呈锥形尖灭. 图2燃烧后样品心部的SEM形镜图 (a)长柱晶：(b柱品扭曲拧结现象：(c柱晶顶端小球：(d)单晶生长战 图3为柱晶形貌图.图3a)中可以看出，棱柱晶长约10~20μm,直径约0.5~2μm,并可 见明显的六方柱形貌，顶端无小球出现.而圆棍状单晶长约10μm,直径约2μm,顶端有一近 似椭圆而不规则的覆盖体，直径约3μm,未作EDS分析，因此无法判断是否属于VLS机制形

Vol.19 No.6 曹文革等：BSiM纤维及柱晶的制取 ·573· 成的：六方棱柱单晶笔直延伸，直径无粗细波动现象，表面光洁.图3(b)显示了晶体中间分叉 以及顶端开裂现象 围3燃烧后样品心部的SEM形镜图 ()柱晶项端形魏以及圆棍状单晶：()单晶顶墙开裂及中间分叉现象 3结果与讨论 从XRD分析结果来看，燃烧合成产物全部为B-Si,N,无α-Si,N,出现.结合温度曲线 T。TT.=1700℃为燃烧合成过程中a-Si,N向B-Si,N,转变的温度)，说明Si粉燃烧后，产 物已全部由a-Si,N转化为-Si,N,5 一般来说，柱晶/纤维的生长主要通过以下2种机制进行 (I)气一液一固机制(Vapor--liquid-solid):VLS机制形成柱晶过程中，杂质与反应物形成 低共熔点的L一S界面，气相中反应物通过这个V一L界面传递到L一S界面经反应形成柱 晶，由于此液相具有较高的容纳系数，提供了一个在气相和固相之间结晶的中间阶段，因此 VLS机制比VC机制生长柱晶所需活化能低数倍，晶体生长也更迅速；液相冷却后，变成小圆 珠凝结在柱晶头部，这是VLS机制的最主要特征， (②)蒸发结晶机制(Vapor Crystallization):VC机制生长的必要条件是品体顶端有螺位 错，而且与气相中原子的过饱和度有关，当过饱和度较低时易形成柱品：而过饱和度较大则气 相均质成核，形成粉体：中等过饱和度则倾向于形成树枝状与/或小圆粒状晶体，杂质对VC 机制形成的柱晶影响不大， 燃烧合成的B-Si,N,纤维顶端存在一小球（图2（©以，经EDS语分析，发现其中含有Si, A]成分，这是纤维/柱晶以VLS机制生长的明显证据.小球中Si,AI或Si,Al,O,N形成低共 熔化合物.VLS机制除了纤维顶端的小液滴特征外，还会出现纤维的扭曲和拧结结构).这些 结构在图2(b)中均可发现，因此推断SHS Si,N,纤维的生长以VLS机制为生 但是VC与VLS机制并不是完全独立，低温下，VLS的活化能低，易于实现，面在高温下 VC作用也比较明显，因此柱晶生长应该是这2种机制协同作用的结果，这在图2(d)中就可以 看出.由于燃烧过程中温度分布极不均匀，因而气相中的成分分布也不均匀，致使气相中存在 不同程度的过饱和度.当气相中过饱和度太高，便会以VC机制在柱晶或柱晶的周壁长出品 体枝节（图2(），而过饱和度太低，则不能形成柱晶.如在实验中，当初始反应物中Si含量较 低或颗粒太粗时，均未发现柱晶和棒晶.另外，从柱晶顶端无小球出现以及单晶中间分叉及顶 端开裂现象（图3(b),均可以判断其柱晶的生长应以VC机制为主，说明VC与VLS机制是可

·574· 北京科技大学学报 1997年第6期 以共同出现并控制晶体的生长的.在VLS机制中，气相为Si(g),N,(g),液相为Si-A1或 Si-Al-O-N低共熔点固熔体，固相为Si,N,· 对于蒸气或溶液中晶体的生长，螺位错可显著提高品体的生长速率，一般晶体围绕螺位 错台阶而在表面生长成蜷线，这种晶体生长蜷线，在SC、绿柱石等很多晶体上都曾观测 到.图2()即显示了燃烧合成的B-SiN,柱晶顶端的晶体生长蜷线特征. 对于有气相存在的反应机制（如VC和VLS机制），温度对晶体的成核和生长均起到了关 键的作用.从以下2式中我们可以得到说明. △w=RTIn(clc) (1) 式中：△u为晶体生长的驱动力；R为气体常数；T为生长温度；cc,为气体在液体中的过饱和溶 解度，简称过饱和度，c,℃分别为温度T时液相的饱和浓度和实际浓度忉. 按Gibbs-Thomos关系，柱晶成核的直径d为： d=òscos8/(RTnn(clc) (2) 式中，δs为液一固界面能，0为液固界面润湿角. 从以上2式中可以看出：随着过饱和度cc。的增加，柱晶的直径不断减小，而数量增加；当 cc增加到临界过饱和度时，柱晶的生长便会停止，得到的仅是陶瓷粉末.对于已确定的Si,N, 生长体系，在一定的温度下，δs,0,R,c/c,均是定值，因此控制温度是控制柱晶生长形态的 关键；而当温度升高时，cc。,òs,日都随之降低，由于过饱和度和直径的反比指数关系，使得温 度的升高导致柱晶长大和柱晶数量的减少侧.另外，由于柱晶的生长是一个远离平衡态的热 力学过程，柱晶生长体系的自生振荡（如温度，扩散传质过程和化学反应以及液/固界面粗糙 程度的波动)会导致柱晶直径的波动，这种波动在高的过饱和生长体系中，更易出现.因此， 为了控制晶体生长的稳定性和生长出较大的柱晶，必须将过饱和度控制在较低水平，即尽量 在较高温度下进行，或尽可能地使高温滞留时间延长. 值得注意的是，从图3（©）可以看到，大部分的柱晶的根部都埋在团聚状的微小球粒状晶 体颗粒中，小晶粒直径多小于0.5μm.这和Mingjong Wang所观察到的现象极为相似.因此 推断B-S1,N先形成微细多晶，继而以多晶的(100)面为基底沿方向生长出柱晶. 在反应物中加人HC1,其分解作用会大幅度降低热传导系数，增加温度梯度，促进晶体 的生长. 采用燃烧合成工艺制取B-Si,N纤维，在原始反应物中引入的杂质Al,也起到了重要的作 用.作者采用相同的工艺，在不引人A1的情况下，燃烧产物的心部仅出现大量的柱晶，而不会 出现纤维和长柱晶，这说明A1显著影响VLS作用.而杂质中的F对VLS的作用却不甚明 显.这可能是由于A1较低的熔点(660℃)造成的.另外，不加H,CI时，即使添加A,也不能长 出纤维，其机理如前述. 4结论 (1).采用燃烧合成工艺，制取了细长的阝-Si,N,纤维.纤维顶端有小球，小球中含Si,A1成 分，纤维有扭曲、拧结现象.VLS机制是控制纤维生长的主要机制 (2).晶体顶端有螺旋生长蜷线，这种蜷线的出现是螺位错促进晶体生长的一个明显证据

· 5 7 4 · 6 北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 7 99 1 以 共 同 出 现 并 控 制 晶 体 的 生 长 的 . 在 机 制 中 s V L , 气 相 为 is ( g) , 伙 (g) , 液 相 为 is 一 lA 或 iS 一 lA 一 O 一 N 低 共熔 点 固熔体 , 固相 为 51 3 \ . 对于 蒸 气或 溶 液 中晶 体的生 长 , 螺位 错 可 显著提 高晶体 的生 长速 率 一般 晶体围绕螺位 错台 阶 而 在 表 面 生 长 成 蜷 线 , 这 种 晶 体 生 长 蜷 线 , 在 SI C 、 绿 柱 石 等 很 多 晶体 上 都 曾观 测 到 · 图 2( d) 即显示 了燃 烧合 成 的 户51 3 \ 柱 晶 顶端 的晶体生 长蜷线 特征 . 对于 有气相存在 的反 应机 制 ( 如 v c 和 v L s 机 制 ) , 温度 对晶体的成核 和生 长均起到 了关 键的作 用 . 从 以下 2 式 中我 们可 以得 到说 明 . 如 = R而( e / e 。 ) ( l ) 式 中 : 如为 晶体生 长 的驱 动力 ; R为气体常数 ; T 为生 长 温度 ; .,/ c 。为 气体在 液体 中的过 饱和溶 解 度 , 简称 过饱和度 , 。 , 。 。分别为温 度 T 时液相 的饱和浓 度 和实 际浓度 7[] . 按 。 b bs 一 hT o m os 关系 , 柱 晶成 核的直 径 d 为 : d = d比c o s o /( R 刀n( c / c 。 ) ) ( 2 ) 式 中 , 。` 为 液一固界 面能 , 0为液 固界 面 润湿 角 · 从以 上 2 式 中可 以 看 出 : 随 着过饱和度 c/ c 。 的增加 , 柱 晶的直 径不 断减小 , 而 数量 增加; 当 c/ o增 加到 临界过 饱和 度 时 , 柱 晶的 生长便会停止 , 得到 的仅是 陶瓷 粉末 . 对于 已 确 定 的 is 3N 4 生长 体系 , 在 一定 的温 度 下 , d sL , 0 , R, 。 / 。 。均 是定 值 , 因此控 制温 度 是控 制柱 晶生 长形 态 的 关键 ; 而 当温 度 升高 时 , c/ c 。 , j sL , 0都随 之 降低 , 由于过 饱和 度和 直径 的反 比指数关 系 , 使得 温 度 的升 高 导致 柱 晶 长大 和 柱 晶数量 的减 少 18] . 另 外 , 由于 柱 晶 的生 长是 一 个 远 离平 衡 态的热 力学 过程 , 柱 晶生 长体系的 自生振 荡 ( 如温 度 、 扩散传质 过程 和化学反应 以及 液 / 固界 面粗糙 程度 的波 动 )会 导致 柱 晶 直 径 的波 动 , 这 种 波 动 在 高的过 饱和 生 长 体系 中 , 更 易 出现 . 因此 , 为 了控 制 晶体生 长的 稳定 性 和生 长 出较 大 的柱 晶 , 必须 将过饱和度 控 制在 较 低水 平 , 即尽 量 在较 高温 度下 进行 , 或 尽可 能地使高 温滞留时 间延 长 . 值得 注 意 的是 , 从图 3 (c) 可 以 看 到 , 大 部 分的柱 晶 的根 部都埋 在 团聚状 的微小 球粒状晶 体颗粒 中 , 小 晶粒直径 多小 于 0 . 5 卜m . 这和 iM n幻on g w an g l[] 所 观察到 的现象极 为相 似 . 因此 推断 介51 3 \ 先 形成 微细多 晶 , 继而 以 多 晶 的 ( 10 0) 面 为基底 沿 < 0 卜 方 向生 长 出柱 晶 · 在反 应 物 中加入 N H 礴 0 , 其 分 解作 用 会大 幅度 降低 热传导系 数 , 增 加温 度梯 度 , 促进 晶体 的生 长 . 采用 燃烧 合成 工 艺制 取介51 3 \ 纤维 , 在 原始反 应 物 中引人 的杂质 lA , 也起到 了重要 的作 用 . 作者 采用 相 同的工 艺 , 在不 引人 lA 的情况 下 , 燃烧产物 的心部 仅出现大 量 的柱晶 , 而不 会 出现 纤 维和 长柱 晶 . 这 说明 lA 显 著影 响 V L S 作用 . 而 杂质 中的 eF 对 V L S 的作 用却不 甚 明 显 · 这可 能是 由于 lA 较 低 的熔点 ( 6 60 ℃ )造 成 的 · 另外 , 不加 N H { a 时 , 即使添 加 lA , 也不 能长 出纤 维 , 其机 理如 前述 . 4 结论 l() . 采用 燃烧 合成 工 艺 , 制取 了细 长 的 户51 3 \ 纤维 · 纤维 顶端 有小 球 , 小 球 中含 iS , lA 成 分 , 纤 维有 扭 曲 、 拧结 现象 . V L S 机 制是 控制 纤 维生 长的 主要机 制 . (2 ) . 晶体顶端 有螺 旋 生长蜷 线 , 这种 蜷线 的 出现是 螺位 错促 进晶体 生 长的 一个 明显证 据

Vol.19 No.6 曹文革等：B-SiN纤维及柱晶的制取 ·575* (3).燃烧合成的B-Si,N柱状晶，表面无缺陷，应比燃烧合成的具有大量缺陷的αa-S1,N柱 晶具有更好的高温稳定性及力学性能， (4)B-S1,N柱状晶是从微晶B-Si,N,中长出的，其生长具有晶格继承性. (⑤)少量杂质A1的引人有利于形成较长的柱晶和纤维. (⑥)控制原始反应物中的异相添加剂含量，保持较高的燃烧温度，是制取B一S1,N的关 键 参考文献 1 Mingjong Wang,Harue Wada.Synthesis and Characterization of Silicon Nitride Whiskers.J Mater Sci,1990,25:1690 2 Ge Changchun,Xia Yuanluo,Xie Jiangang,Huang Xiangdong.Investigation on the Synthesis Process and Characteristics of Si,N Powders and Whiskers Made From Imide.In:4th Int Symp Ceram Mater Components for Engines.1991.617 3 Gopalakrishnan P S,Lakshminarasimham P S.Preparation of Fibre-like Silicon Nitride from Silicon Powder.J Mater Sci Lett,1993(12):1422 4 Miguel A Rodriguez,Nikolay S Makhonin,Juan A Escrina.Advanced Materials,1995,7(8):745 5 John J Moore,Feng H J.Combustion Synthesis of Advanced Materials:Part II.Classifiaction Applica- tions and Modelling.Progress in Materials Science,1995,39:275 6 Mukas'yan A S,Stepanov B V,Gal'chenko Yu A.Mechanism of Structure Formation of Silicon Nitride Through Combustion of Silicon in Nitrogen.Fiaika Goreniya I Vzryva,1990,26(1):45 7徐永东，张立同，张湛.柱晶增强氨化硅陶瓷自生复合材料.复合材料学报，1995(1)：43 8 Jennings R M.Review:On Reactions between Silicon and Nitrogen,Partl:Mechanisms.J Mat Sci 1983,18:951 Fabrication of B-Si N Fibers and Columan Cystals Cao Yongge Ge Changchun Zhou Zhangjian Laboratory of Special Ceramics and P/M.UST Beijing,Beijing 100083.China ABSTRACT B-Si,N.fibers were fabricated through combustion synthesis (CS)process. Droplets composed of Si and Al at the tip of fibers were found.It is concluded that the growth of B-Si,N fibers is controled mainly by VLS mechanism.Hexagonal colummna single crystal B-Si,N,with smooth surface and without any default was also found in the conbustion process of silicon powder.VC process is the controled mechanism for the growth of colummna single crystal B-Si,N KEY WORDS B-Si,N,fibers,combustion synthesis,VLS,VC growth mechanism

v fo . 19 No .6 曹文革等 :口 一 51 3抽纤维及柱晶的制取 · 5 7 5 · (3) . 燃 烧合 成 的 介 51 3 \ 柱状 晶 , 表 面无缺 陷 , 应 比燃烧 合成 的具 有大 量缺 陷 的 a 一 51 3 \ 柱 晶具有 更好的高 温稳 定性及力 学性 能 . (4 班 一 is \ 柱状 晶是从微 晶 户51 3 \ 中长 出的 , 其 生 长具有晶 格 继承性 . (5 ) 少量 杂质 lA 的引人 有利 于形 成较 长 的柱 晶和 纤维 . (6 ) 控 制原 始反 应 物中 的异相 添 加剂含 量 , 保持 较 高的燃烧温度 , 是 制 取 声一 51 3 \ 的 关 键 . 参 考 文 献 l 硒咽朋9 W an g , l l a ur e W ad a . S y n het s i s an d C h a r a c et ir z a it o n o f S il i e o n 冲 tir d e W hi s ke sr . J M a et r S e i , 19 90 , 2 5 : 16 90 2 仪 6 胡g c h u n , Xi a Y u an l u o , iX e Jl a n g a n g , H u a n g Xi an g d o n g . I n v e s it g iat o n o n ht e S y n ht e s i s rP oc e s s 阴d C为侧氏` et ir s it c s o f 5 1 3 \ p o w de sr an d w 拓 s ke sr M a d e orF m l而 de · nI : 4 ht ntI s y m p 。 ~ N肠忱r & C o m P 0 n e n st fo r E l l g i n e s . 1 99 1 . 6 1 7 3 oG Pal ak ir s hn an P S , L刁k s hm i n a n 巧 i m h am P S . P er P a n l it o n o f R b er 一 l ike s ili e o n 饰川de for m s ili e on P o w de .r J M a et r S e i 玫 t , 19 9 3 ( 1 2 ) : 1 42 2 4 腼g ue l A 凡刃ir g 朋z , 瓦ok lay 5 M a kh om n , J aun A ES c ir n a . A d v acn e d N纽t e ir al s , 19 9 5 , 7 ( 8 ) : 7 4 5 5 J o ho J M o er , eF gn H J . oC m b us it o n Sy n ht e s i s o f Ad v acn e d M a et ir al s: P a rt ll . Q as s iif ac it on A P Pli e a - it o ns an d M do e l li gn . P or g er s s i n M a t e ir al s S e i e cn e , 19 9 5 , 3 9 : 2 7 5 6 M uk as , y an A S , S ot P an vo B V , 〔饱】 . c he nk o y u A . M e c h耐 s m o f s lt u c t u er oF mr iat o n o f s il i c o n 瓦itr de T hi or u g h C o m bus it o n o f S i li e o n i n 瓦otr g e n . R ia k a ( 玉〕er in y a 1 V z yr V a , 19 9 0 , 2 6 ( l ) : 4 5 7 徐 永东 , 张立 同 , 张湛 , 柱 晶增 强氮化硅 陶瓷 自生复合材料 . 复合材料学报 , 1 9 95 (l ) : 43 8 eJ mu ng s R M . eR v i e w : o n eR aC it o ns be wt e e n s i li e o n an d 两otr g e n , P’art l : M e c h耐 , m s . J M a t s e i 1 9 8 3 , 1 8 : 95 1 F ab ir e at i o n o f 口 一 5 1 , N , F ib e r s an d C o l u m a n C v s t a l s . J 任 口 aC o oY n g e G e hC a n g c h u n 及 。 “ 及 a n gj i a n L a b o ra to ry o f S pe e i a l C e ranu c s an d P/ M , U S T B e ij 卫n g , B e ij i n g 10 0 0 8 3 , C ih n a A B ST R A C T 声 一 5 1 3 \ fl be rs w e re af b ir c a te d ht r o u g h c o m ob s it o n s y n ht e s i s ( C S ) p ocr e s s · 众。 p l e ts c o m P o s e d o f 5 1 an d A I a t ht e it P o f if be rs w e re of u n d . It 1 5 e o cn l u d e d ht a t ht e g orw ht o f 声 一 5 1 3 \ if be rs 1 5 c o n otr l e d m ia n ly b y V L S m e c h耐 s m · H e x 吧 o n al c o l u m m n a 5 1飞l e e 斗s atl 声 一 5 1 3 \ w i ht sm o o ht s u d妞c e a n d w iht o u t a 仰 d e afu lt w as a l s o of un d i n ht e e o n b u s it on P ocr e s s o f s ili e o n op w d e r . V C P ocr e s s 1 5 ht e c o n otr l e d m e e h a n i s m of r ht e g orw ht o f c o l ulnU n a s i n g l e c 卿 s at l 刀 一 5 1 3 \ . K E Y W O R D S 夕 一 5 1 3 \ if be rs , e o m b u s it o n s y n t h e s i s , V L S , V C g r o w t h m e c h a in s m