液相和AlN-多型体对α-Sialon形貌的影响

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.     

AIN-多型体对形成长颗粒α-Sialon的影响

通过ＳＥＭ、ＥＤＳ等方法,研究了添加不同含量ＡＩＮ－多型体对（Ｙ＋Ｓm）－α－Ｓｉａｌｏｎ晶粒形貌的影响．结果表明,随ＡＩＮ－多型体添加量增多,材料中长颗粒α－Ｓｉａｌｏｎ的数量增加．本文对ａ’－ＡＩＮ－多型体两相区内长颗粒α－Ｓｉａｌｏｎ的形成机理进行了讨论．     

长柱状α-Sialon形成机理及其影响因素

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.     

AIN-多型体对形成长颗粒α-Sialon的影响

通过ＳＥＭ、ＥＤＳ等方法,研究了添加不同含量ＡｌＮ－多型体对（Ｙ＋Ｓｍ）－α－Ｓ晶粒形貌的影响。结果表明,随ＡｌＮ－多型体添加量增多,材料中长颗粒α－Ｓｉａｌｏｎ的数量增加。     

透明α-Sialon的研究进展

从透明陶瓷的透明机理出发,概述了透明α-Sialon的制备工艺以及对其透明机理的研究进展,指出了当前对透明α-Sialon研究的相对局限,展望了透明α-Sialon的发展前景.     

尾矿碳热还原氮化合成Ca-α/β-Sialon复合粉体工艺研究

以金矿尾矿为主要原料,炭黑作还原剂,采用碳热还原氮化法合成了Ca-α/β-Sialon复合粉体。探讨了烧成温度、保温时间及埋粉体系对反应过程的影响,并用X射线衍射仪测定了产物相组成,扫描电子显微镜观察了产物的微观结构。结果表明,烧成温度对Ca-α/β-Sialon复合粉体的合成过程影响显著,在1550℃时各物相相对含量为I(α-Sialon)∶I(β-Sialon)∶I(Fe3Si)=52∶44∶4;较长的保温时间可使还原氮化反应进行得更充分,保温6h的试样中Ca-α-Sialon与β-Sialon相的含量达到了96%;埋焦炭有利于氮气的渗入,利于氮化反应的进行,起到了较好的抑制"失硅"的作用;晶粒形貌多以长柱状和短柱状为主。     

α-Sialon透明陶瓷的研究进展

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。     

显微结构对Sialon陶瓷室温疲劳短裂纹扩展行为的影响

本文采用不同相组成和不同显微结构的。α-β-Sialon复相陶瓷作为对比试样,以压痕裂纹模拟陶瓷材料本身固有的微小裂纹,通过四点弯曲试样,在相同力学参数条件下,结合扫描电子显微镜对疲劳断口的观察,研究了α-β-Sialon复相陶瓷的室温疲劳短裂纹扩展现象和微观机理．研究发现,长柱状β-Sialon晶粒含量多、长径比大的材料具有较高抵抗疲劳失效的能力·此外,疲劳断口表明,α-β-Sialon复相陶瓷疲劳短裂纹扩展的机制主要有：应力腐蚀、摩擦造成的晶粒桥接弱化和接触损伤．     

Li_2O-Si_3N_4-AlN系统相关系和Li-α′-Sialon的形成

研究了 Li_2O-Si_3N_4-AlN 系统1750℃的等温截面。在 Si_3N_4-Li_2O∶3AlN 连线上,测定了 Li-α′-Sialon 固溶体(Li_(?)Si_(?)Al_(3n)O_nN_(?),2n≤2)区,其稳定范围为2n=0.25～1.50。研究了 Li-α′-Sialon的形成反应和致密化过程。发现在1300～1600℃范围内先生成一个中间相:Li-O′-Sialon,从1600℃才开始并快速地形成 Li-α′-Sialon,1700℃可获得接近理论密度的纯 Li-α′-Silon 相。对 Li-α′-Sialon 的高温稳定性也作了讨论。     

Dy α-βSialon 陶瓷的制备与相变研究

在Dy-Si-Al－O－N系统相关系的研究基础上，设计了以DyAG和M’相作为晶界相的单相α-Sialon和β-Sialon以及复相α－β-Sialon材料．研究了它们的致密化行为，热处理过程中的α’→β’相变机制以及力学性能．结果表明：可以制备出以DyAG和M’相作为晶界相的单相α-Sialon和β-Sialon以及复相α－β-Sialon材料．作为烧结助剂，DyAG比M’更能有效地促进致密化．Dy-α’较之其他的含Dy的物相更易于形成，因此烧结样品的α’相含量比设计值高．通过热处理，使α'→β'转变发生，可以达到设计的α’/α’ β’值．     

Effect of Different Rare-Earth on Microstructure and Properties of α-Sialon Ceramics

Densified Yb-, Y-, Dy-, Sin- and Nd-α-Sialon ceramics were prepared by two-step hot sintering. The variation of microstructure and properties with different rare-earth was investigated. The ceramics doped with smaller cations （Yb3＋, y3＋ and Dy3＋） are fully composed of α-Sialon, while in the larger cations （Sm3＋ and Nd3＋） doped ceramics also exist a few intergranular phase Mt （Re2Si3-xAlxO3＋xN4-x） in triple-point pockets. With increasing the radius of the rare-earth cations, the elongated α-Sialon grains form instead of the equiaxed grains in Yb-α-Sialon, and the aspect ratio of grains increases. All the ceramics possess high hardness, and the value of 21 GPa is achieved for Yb- and Y-α-Sialon. With increasing the ionic size of rare-earth, the hardness decreases slightly but the toughness tends to increase. Nd-α-Sialon possesses the highest toughness with the value of 5.4 MPa·m^1/2.     

逐次回归分析法研究刚玉β-Sialon复合材料粒度组成与烧结性能的关系

采用逐次回归方法对反应烧结制备的刚玉β-Sialon复合材料进行了分析. 研究了材料的体积密度、显气孔率及常温抗折强度与原料的颗粒配比之间的关系, 得到 了回归效果良好的数学模型, 验证结果表明回归方程的预报与实验值相当接近, 回归方程可用于刚玉/β-Sialon复合材料常温物理性能的预报.     

添加Sm-M''''和YAG的α/β-Sialon复相陶瓷的烧结反应过程

研究了在Sialon系统中分别引入10%的Sm-M'(melilite)和YAG(garnet)后的烧结反应过程.M系统(引入了Sm-M')在1600℃生成了富N过渡相Sm-M'.在烧结过程中M系统是富N的环境,有利于α-Sialon的形成,A系统(引入了YAG)在1350℃下生成的富O的过渡相YAG直到1700℃才消失.富O的环境阻碍α-Sialon的形成.     

Y_2O_3和TiO_2烧结剂对制备β-Sialon陶瓷烧结性能的影响

以金属Al粉、单质Si粉、α-Al_2O_3微粉为主要原料,高温氮化反应制备β-Sialon陶瓷。通过在反应物中分别添加不同含量的Y_2O_3和TiO_2烧结剂,研究分析和对比了Y~(3+)和Ti~(4+)对β-Sialon陶瓷晶相组成、晶格常数、微观结构及烧结性能的影响。采用SEM及EDS对试样的微观形貌进行观察与分析,利用X'Pert Plus软件分析晶相的晶格常数,采用半定量法计算试样晶相组成。结果表明:Y_2O_3和TiO_2可显著降低高温氮化法制备β-Sialon陶瓷试样中β-Sialon相的生成温度。伴随着Y_2O_3和TiO_2的引入,Al_2O_3在Si3N4中的固溶度提高,β-Sialon晶相的生成量增加,晶格常数和晶胞体积增大,烧结性能得到改善。综合对比分析,Y_2O_3和TiO_2均对制备β-Sialon陶瓷具有良好的促烧结作用,用成本较低的TiO_2代替传统的稀土氧化物作为助烧结剂无压烧结制备β-Sialon陶瓷是可行的。     

Y-α/β-Sialon陶瓷材料及疲劳特性研究

本文通过组份设计,选用Si₃N₄、AIN和Y₂O₃等粉末为原料,在1800～1950℃进行气氛加压烧结（GPS）,制备了性能优良的Y-α/β-Sialon陶瓷材料;利用XRD、EDAX和HREM详细地研究了相组成和晶界特性,其主晶相为β-Sialon和α-Sialon,晶界由少量的J－Y₄Si₂O₇N₂结晶相以及微量的玻璃相构成;并进一步探讨了材料在循环疲劳载荷下Vickers压痕短裂纹扩展特性,结果表明,最大应力强度因子与裂纹扩展速率之间呈V型扩展行为,并对外加应力水平非常敏感．     

α-Sialon-AlN多型体复相陶瓷的微观结构特性

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．     

高导热AlN基复相微波衰减陶瓷的研究进展

本文主要综述国内外高导热AlN基复相微波衰减陶瓷的研究进展.具有优良微波衰减性能的材料体系有两种：氮化铝-导体复相微波衰减陶瓷和氮化铝-半导体复相微波衰减陶瓷.氮化铝-导体复相衰减陶瓷包括AlN-金属复相陶瓷、AlN-石墨复相陶瓷、AlN-金属氮化物复相陶瓷.其中AlN-金属复相陶瓷因具有优良的高导热性能及微波衰减词节性能,成为今后微波衰减材料的主要研究方向.     

AlN-堇青石玻璃复合材料的介电性能

为了研究热压温度和AlN含量对AlN-堇青石玻璃复合材料烧结和介电性能的影响,采用真空热压方法在900~1000℃低温烧结制备AlN-堇青石玻璃复合材料.利用X射线衍射、扫描电镜和阻抗分析仪对复合材料的微结构和介电性能进行了研究.结果表明,随着热压温度的提高,复合材料的相对密度增加,复合材料的介电常数和介电损耗减少;在一定的热压温度下,复合材料的介电常数和介电损耗随着AlN引入量的增加而增加.从复合材料的相组成和结构角度对以上结果予以解释,提高热压温度和增加α-堇青石数量均有利于降低复合材料的介电常数和介电损耗.制备的复合材料具有低的介电常数(5.6~6.5)和低的介电损耗(≤10-3),有望用于微电子封装领域.     

无压烧结制备高致密度AlN-BN复合陶瓷

以低温燃烧合成前驱物制备的比表面积为17.4m²/g的AlN粉末和市售BN粉末为原料, 利用无压烧结工艺制备AlN-15BN复合陶瓷, 研究了复合陶瓷的烧结行为以及制备材料的性能, 结果表明: 由于AlN粉末的烧结活性好, 复合材料的烧结致密化温度主要集中在1500～1650℃之间, 在1650℃烧结后, AlN-15BN复合陶瓷的相对密度可达95.6%. 继续升高烧结温度, 材料的致密度变化不大, 热导率继续增加. 在1850℃烧结3h后, 可以制备出相对密度为96.1%, 热导率为132.6W·m^-1·K^-1, 硬度为HRA64.2的AlN-15BN复合陶瓷. 提出了高比表面积的AlN粉末促进复合陶瓷烧结的机理, 利用XRD, SEM等手段对烧结体进行了表征.     

α/β-Sialon陶瓷材料及其疲劳寿命研究

通过组成设计,以Si₃N₄、AIN、Al₂O₃和Y₂O₃粉末为原料,采用气氛加压烧结工艺,在1800～1980℃,1．0～3、0MPaN₂压力下烧结,制备了α／β-Sialon陶瓷材料,通过XRD,SEM和HREM等分析可见,其材料的显微结构是由棒状的β-Sialon和近似等轴的α-Sialona组成,在晶界存在微量的结晶相和玻璃相．并进一步研究了α／β-Sialon陶瓷材料的疲劳寿命,实验证明,该材料的疲劳极限约为其静态强度的75％．