Investigation of the chemical interaction in the TiC-Si3N4 system

Abstract

Chemical interaction in the TiCSi3N4 system was investigated. Thermodynamic calculations and kinetic analysis were carried out for a number of powder mixtures with various TiC:Si3N4 molar ratios in the temperature range 1300-1750 °C. Stability regions of the TiC-Si3N4 composites were defined. It was shown that the main reaction products are silicon carbide and titanium carbonitride. The overall chemical interaction is described in terms of chemical reaction between titanium carbide and silicon nitride, and the diffusion of carbon and nitrogen through the coherent reaction products layer after completion of the initial direct interaction of the components

Estudo de sinterização do compósito Si3N4/TiC

“…A formação da fase TiCN envolve difusão em estado sólido, onde os átomos de C, da rede do TiC, são substituídos por átomos de N, formando carbonitreto de titânio, de acordo com a reação [10]:…”

“…A presença de SiC só pode estar associada à decomposição do Si 3 N 4 . Nas condições dos tratamentos térmicos, a decomposição do Si 3 N 4 deve ter sido favorecida [10]. Durante os tratamentos térmicos a pressão foi de ~80 psi (~5 atm) e portanto a formação de SiC está de acordo com o diagrama termodinâmico proposto na literatura (Fig.…”