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高温氮化反应制备α-Sialon

采用Si_3N_4、AlN和Li_2CO_3为原料,以Y_2O_3、CaF_2为添加剂,利用高温氮化反应合成得到不同阳离子掺杂的α-Sialon.并借助XRD和SEM等测试手段,研究了合成温度(1450, 1500, 1600, 1700 ℃)、添加剂(5.0%CaF_2、5.0%Y_2O_3、2.5%CaF_2+2.5%Y_2O_3,质量分数, 下同)等因素对试样反应产物的物相组成、晶面间距及晶粒微观形貌的影响.结果表明:采用Si_3N_4、AlN和Li_2CO_3等为原料,以(2.5%Y_2O_3+2.5%CaF_2)作为复合添加剂,利用高温氮化法在0.9 MPa的流动氮气中1700 ℃下保温3 h合成得到了不同阳离子掺杂的α-Sialon,在显微形貌中可见到长柱状晶粒.提高反应温度能够促进α-Sialon的合成;不同添加剂的试样由于阳离子的离子半径以及Al、O固溶量的不同导致形成的α-Sialon晶面间距不同.

关键词: α-Sialon , 氮化反应 , 长柱状晶粒 , 自增韧 , 阳离子掺杂

α-Sialon透明陶瓷的研究进展?

杨章富 , 李利敬 , 张力强 , 胡艺群 , 董玉凤 , 商青琳

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.23.003

α-Sialon透明陶瓷具有优异的力学性能、化学稳定性以及抗热震性，被认为是一种具有潜在应用价值的光学材料。综述了各种稀土离子以及碱(土)离子 Li+、Mg2+、Ca2+稳定的α-Sialon 透明陶瓷的研究现状，介绍了α-Sialon透光性的影响因素及最新进展，最后对α-Sialon透明陶瓷未来的发展进行了展望。

关键词: α-Sialon , 透明陶瓷 , 力学性能 , 透过率

(Sm,Er)-α-Sialon陶瓷材料显微结构与性能研究

刘维良 , 张海滨 , 何志平 , 卢丹丽 , 葛昌纯

稀有金属材料与工程

采用热压烧结方法制备了Ln1.0/3Si9.3Al2.7O1.7N14.3的Ln-α-Sialon(Ln=Sm和Er)陶瓷.研究了不同Sm∶Er摩尔比和外加2.5%(质量分数,下同)的相同稀土氧化物对Ln-α-Sialon陶瓷显微结构和力学性能的影响,并借助XRD、SEM、EDS对样品的物相、显微结构进行了表征.结果表明:随着Sm∶Er摩尔比值的减小,α-Sialon晶粒形貌逐渐由等轴状变成长柱状,显微硬度逐渐变大,最高值为19.5 GPa,抗折强度和断裂韧性逐渐降低.在原始配方的基础上外加2.5%的同种稀土氧化物能进一步促进长柱状α-Sialon晶粒的生长,力学性能得到不同程度的提高.

关键词: α-Sialon , 氧化钐 , 氧化铒 , 显微结构 , 力学性能

长柱状α-Sialon形成机理及其影响因素

桑绍柏 , 李亚伟 , 李楠

材料导报

简要介绍了长柱状α-Sialon晶粒的形成机理,并讨论了不同组分点、添加荆、原料及温度制度等因素对形成长柱状α-Sialon晶粒的影响.结果表明,合理的晶核数目、充足的液相和适当的温度制度是得到长柱状α-Sialon晶粒不可缺少的条件.

关键词: α-Sialon , 柱状晶 , 非均匀成核 , 外延生长

不同稀土元素对α-Sialon-AlN-多型体复相陶瓷生成动力学的影响

陈卫武 , 孙维莹 , 严东生

无机材料学报

研究了以Ｙ，Ｓｍ以及复合稀土Ｙ＋Ｓｍ分别作为α－Ｓｉａｌｏｎ的形成离子，组份为９０ｗｔ％ α－Ｓｉａｌｏｎ（ｍ＝１，ｎ＝１７）＋１０ｗｔ％１２Ｈ的样品在１４５０～１８００℃热压条件下的致密化和反应过程．结果表明，添加Ｙ_２Ｏ_３＋Ｓｍ_２Ｏ_３复合稀土对致密化最有利，不同的稀土元素对反应过程有较大的影响，即在Ｓｍ－组份中 α－Ｓｉ_３Ｎ_４很快消失， α－Ｓｉａｌｏｎ与ＡＩＮ－多型体同时形成而Ｙ－组份中α－Ｓｉ_３Ｎ₄消失较慢，α－Ｓｉａｌｏｎ的形成受到ＡｌＮ一多型体的抑制．

关键词: α-Sialon , rare earth elements , reaction sequence , null , null

α-Sialon-AlN多型体复相陶瓷的微观结构特性

陈卫武 , 孙维莹 , 严东生

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.1999.06.009

通过XRD、SEM、EDS等方法,研究了添加Y2O3和Sm2O3的α-Sialon-AlN-多型体复相组份在热压过程中的致密化、相组成及微观结构的变化. 结果表明,复相Sialon组份,AlN-多型体先于α-Sialon形成,且易发生偏聚,很难均匀分散在α-Sialon中,但是与通常不一样, α-Sialon易发育成长颗粒状. 文中对长颗粒状的α-Sialon的形成进行了讨论.

关键词: α-Sialon , AlN-多型体 , 复相陶瓷 , 微观结构

不同工艺条件下Ca-α-Sialon显微结构的形成与发展

李雅文 , 王佩玲 , 严东生 , 程一兵

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.1999.06.010

对高x值Ca-α-Sialon系统(Ca1.8Si6.6Al5.4O1.8N14.2)用无压烧结的方法得到了具有长颗粒形貌的α-Sialon陶瓷. 通过SEM观察研究了升温速度和中间保温等工艺因素对材料显微结构的影响规律,并结合反应过程的研究探讨了在Ca-α-Sialon中长颗粒α-Sialon晶粒的成核与生长机理. 结果表明,α-Sialon形成过程中较少的晶核数目及较多的液相量容易得到长颗粒的α-Sialon晶粒,并且中间相的形成与溶解会直接影响晶核数目与液相量.

关键词: Ca , α-Sialon , 长颗粒 , 显微结构

不同稀土元素对α-Sialon-AlN-多型体复相陶瓷生成动力学的影响

陈卫武 , 孙维莹 , 严东生

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2000.02.011

研究了以Y，Sm以及复合稀土Y+Sm分别作为α-Sialon的形成离子，组份为90wt%α-Sialon(m=1,n=1.7)+10wt%12H的样品在1450～1800°C热压条件下的致密化和反应过程.结果表明，添加Y2O3+Sm2O3复合稀土对致密化最有利，不同的稀土元素对反应过程有较大的影响，即在Sm-组份中α-Si3N4很快消失，α-Sialon与AlN-多型体同时形成而Y-组份中α-Si3N4消失较慢，α-Sialon的形成受到AlN-多型体的抑制.

关键词: α-Sialon , AlN-多型体 , 复相陶瓷 , 稀土元素 , 反应过程

燃烧合成长柱状Ybα-Sialon粉体

葛振斌 , 陈克新 , 刘光华 , 周和平 , 郭俊明 , 傅仁利

稀有金属材料与工程

研究了各参数对燃烧合成长柱状Ybα-Sialon相组成及形貌的影响.结果表明,不同m,n值对燃烧产物相组成有很大影响.原料中Si3N4,AlN,NH4F的增加有利于Si的氮化,同时,Si3N4和NH4F的增加使α-Sialon晶粒由柱状转变为颗粒状.燃烧合成长柱状α-Sialon的形成过程是α-Sialon首先从Yb-Si-Al-O-N液相中形核析出,然后在适宜的生长条件下择优生长,发育成长柱状晶体.

关键词: α-Sialon , 燃烧合成 , 粉体