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以Al粉(w(Al)=99%,d50=24μm)、Si粉(w(Si)=99%,d50=42μm)、电熔白刚玉(w(Al2O3)=99.30%,粒度≤45 μm)为主要原料,外加少量造孔剂NH4F(分析纯),经高温(保温5 h)氮化合成了12H粉体.研究了氮化温度(分别为1 450、1 500和1 550 ℃)、NH4F外加量(分别为0、1%、3%和5%)对12H合成率的影响.结果表明:试样在升温过程中逐渐致密化,导致其氮化不完全,12H含量较低;加入NH4F能显著促进试样氮化,提高12H含量,15R、21 R、12H三种多型体氮化时很容易同时出现,但随氮化温度的升高,15R和21R逐渐转化为12H.

关键词: AlN-多型体 , 氮化 , NH4F , 造孔剂

液相和AlN-多型体对α-Sialon形貌的影响

陈卫武 , 李雅文 , 孙维莹 , 严东生

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2000.z1.052

本文通过SEM等手段研究了热压条件下不同液相量(＜12.5wt%)和AlN-多型体(＜10wt%)对α-Sialon形貌的影响.结果表明,液相量增加可以促使α-Sialon晶粒在一定程度上发育成长颗粒.AlN-多型体的添加使α-Sialon更容易按照其本征特性发育成具有较大长径比的细颗粒.α-Sialon晶粒的生长主要由界面反应控制,但组份对原料的溶解和扩散速率的影响也会影响到α-Sialon的结晶动力学,从而形成其不同的晶粒形貌.

关键词: α-Sialon显微结构 , 液相 , AlN-多型体 , 生长动力学

AlN-多型体陶瓷的研究Ⅰ.AlN-多型体的形成及致密化

王佩玲 , 贾迎新 , 孙维莹

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.1999.06.008

本文采用热压工艺研究了三种AlN-多型体: 15R, 12H 和21R的致密化行为及形成过程. 结果表明,AlN-多型体必须在存有少量烧结添加剂的条件下才能烧结致密,在所使用的添加剂中,Sm2O3·Al2O3为最有效,在加入2.5wt%时能使这三种多型体的密度在1600℃就接近完全致密. 15R和12H 的形成过程较为相似,分别在1550℃和1600℃之前,15R和12H随温度升高而增加,最高达95wt%以上,但过后随温度增加其量逐渐下降,同时12H和21R分别出现在15R和12H的组份中. 21R的形成过程与它们相异甚大,在低温时先形成12H,随温度的增高,12H含量逐渐下降, 而21R不断增加,在1750℃以上达100wt%. 本文还对AlN-多型体的形成过程进行了讨论.

关键词: AlN- , AlN-多型体 , 稀土氧化物 , 致密化 , 形成过程

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

AlN-多型体陶瓷的研究II. AlN-多型体的力学性能和微观结构

王佩玲 , 张炯 , 贾迎新 , 孙维莹

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2000.04.031

在研究了AlN-多型体15R,12H和21R的形成特性的基础上［1］,本工作测定了它们的力学性能，并利用SEM观察了显微结构.结果表明,尽管AlN-多型体的力学性能较差，但是具有适当烧结添加剂的AlN-多型体的抗折强度在室温至1250°C的范围内能保持不变，甚至提高50%,尤其是15R和12H.AlN-多型体的硬度随其组份向AlN方向靠近而增加，即21R的硬度最高(12.714.4GPa)，15R的硬度为最低(11.512.8GPa).AlN-多型体的强度和断裂韧性与AlN-多型体的类型之间没有这种明显的联系，它们的变化范围分别在313366MPa和3.84.8MPa1/2之间.本文依据AlN-多型体的结构特征及断裂形貌对它们的力学性能进行了讨论.

关键词: AlN-多型体 , Sialon , 稀土氧化物 , 力学性能 , 微观结构