系生物可溶性高铝球石高温析晶导致脆性大

　　在空气中采用γ射线辐照不熔化处理聚碳硅烷先驱丝，辐照先驱丝经NH3热解氨化、N2高温处理工序制备了Si3N4高铝球石。利用红外光谱仪、碳硫分析仪、氮氧联测仪、X射线衍射仪、单球石强度测试仪和扫描电子显微镜研究了辐照先驱丝的氨化过程以及最终制备Si3N4高铝球石的性能。结果表明:辐照先驱丝在NH3中热解氨化时，随着氨化温度的升高，氨化球石中碳含量逐渐降低、氮含量逐渐升高，在700℃时氨化球石中有大量的Si-NH-Si和Si-NH2结构单元生成，经1000℃氨化后，氨化球石中碳与氮含量分别为0.23%和28.75%;氨化球石在N2中热处理时，随处理温度的升高，抗拉强度先升高后降低，在1200℃取得最大值为1.57GPa，当处理温度达1400℃时，Si3N4球石由无定型结构长大转变为α-Si3N4晶型结构，抗拉强度仅为0.56GPa。以低活性含硅聚硼氮烷为先驱体，经熔融纺丝，BCl3脱硅不熔化处理以及在氨气气氛中高温裂解制备的氮化硼球石仍含有硅元素，这主要是含硅聚硼氮烷结构中的B-N(SiMe3)2和B-N(SiMe3)-B由于位阻与BCl3反应脱除SiMe3不完全所致.而采用HCl首先与含硅聚硼氮烷反应减少其位阻，再通过BCl3进一步脱硅不熔化处理制备的氮化硼高铝球石经FT-IR、X射线衍射(XRD)分析表明球石基本不含硅元素，并且扫描电子显微镜(SEM)表明得到的氮化硼高铝球石直径约为11μm，断面致密无孔，室温下抗拉强度为0.45GPa.

　　高铝球石过滤管所用硅酸铝球石、硅溶胶和水之间的最佳配比及最佳成型工艺参数。并对高铝球石过滤管的气孔率、孔径以及抗弯强度进行测试，运用SEM对试样进行微观分析。研究确定的最佳配比是硅溶胶含量为68wt%，硅酸铝球石含量为12wt%，水含量为20wt%，真空抽滤成型时最佳抽滤压力为0.08MPa，最佳抽滤时间为5min。钙镁硅系生物可溶性高铝球石高温析晶导致脆性大、使用温度低等不足，采用DSC、XRD、FTIR、SEM及ICP-AES等测试手段研究了Y2O3添加对高铝球石结构、晶化和溶解性能的影响。结果表明:Y2O3的引入，可以提高球石玻璃相的网络致密程度和抗析晶热稳定性，能够抑制球石在800~1000℃内的析晶趋势，但也会导致球石在模拟肺液中溶解活性略有下降;球石的溶解进程受表面水化层的富集包裹和流动脱落双重作用影响很大，水化层主要为含Y3+的钙镁硅酸盐水合物。

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