Si3N4原料对形成长颗粒Ca-α-Sialon晶粒形貌的影响

针对固定组份的Ｃａ－α－Ｓｉａｌｏｎ系统Ｃａ１．８Ｓｉ６．６Ａｌ５．４Ｏ１．８ｎ１４．２）,选用不同α／β比值的Ｓｉ３Ｎ４原料考究了无压烧结所得材料的致密化,反应过程及显微结构的异同。     

Y-α/β-sialon的气压烧结

研究了Ｓｉ３Ｎ４粉末粒度分析发现相组成,ＡｌＮ粉末的粒度及分阶段烧工艺对气压烧结α／βｓｉａｌｏｎ的致密化,产物相组成和力学性能的影响,采用三阶段保温烧结（１７００℃,１ｈ,１８００℃,１ｈ及１９５０℃,１５ｈ）减少了Ｓｉ３Ｎ４与液相在高温反应促进了材料致密,适当的烧结工艺下及用适当的埋粉,细ＡｌＮ原料有利于材料致密。细Ｓｉ３Ｎ４原料（０．３μｍ）中氧杂质增加导致复合材料中α－ｓｉａｌｏｎｓ相减少     

Sialon复相陶瓷刀具材料的研制

本文在相关研究与组份设计的基础上，研制成β－Ｓｉ３Ｎ４／α－Ｓｉａｌｏｎ与α‘－β’－Ｓｉａｌｏｎ两种复相陶瓷，对这两种材料进行了力学与热学等性能以及力学性能与显微结构关系研究。并以国产原料与德国ＳｔａｒｃｋＬＣ－１２原料，采用ＧＰＳ与ＨＰ烧成工艺制成刀片，作了金属切削加工对比试验。     

Ca－α－Sialon／SiC纳米相复合材料

本文通过反应热压压制备了Ｃａ－α－Ｓｉａｌｏｎ／ＳｉＣ纳米相复合材料．显微结构研究表明，α－Ｓｉａｌｏｎ（α’）晶粒细小，成等轴状；ＳｉＣ颗粒直径在５０～１５０ｎｍｎ左右，颗粒较大的分布于α’三晶粒的交叉处，颗粒较小的可以被包裹在α－Ｓｉａｌｏｎ的晶粒内部．纳米相ＳｉＣ的加入对裂纹扩展具有较大的阻碍作用，从而强化晶界，使材料的强度和硬度都有明显提高．     

Dy α-β Sialon 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’本作为晶界相的单相α－Ｓｉａｌｏｎ和β－Ｓｉａｌｏｎ以及复相α－β－Ｓｉａｌｏｎ材料。作为绕结助剂，ＤｙＡＧ比Ｍ’更能有效地促进致密化。     

工艺因素对复相Sialon陶瓷相组成和显微结构影响

在（Ｙ．Ｓｍ）－Ｓｉ－Ａｌ－Ｏ－Ｎ系统的α－Ｓｉａｌｏｎ与β－Ｓｉａｌｏｎ共存相区内，选择α／β－Ｓｉａｌｏｎ比为３：７组成对对象，采用无压烧结工艺，制备复相Ｓｉａｌｏｎ陶瓷材料，研究工艺因素对材料最终相组成和显微结构影响，指出制备工艺控制是获得符合设计要求材料的重要环节。     

Ca-α-Sialon的形成特性和显微结构的研究

由热压工艺制备了组份为Ｃａ_ｘＳｉ_{１２－３ｘ}Ａｌ_３ｘＯ_ｘＮ_１６－ｘ（０．３≤ｘ≤２．０）的Ｃａ－α－Ｓｉａｌｏｎ陶瓷。本文报道了它的反应过程、相组成、晶胞参数随组份的变化和显微结构的研究结果．研究结果表明,当ｘ≥１．０时,制备的Ｃａ－α’样品的物相由α－Ｓｉａｌｏｎ和ＡＩＮ多型体２１Ｒ组成,其中２１Ｒ的含量随ｘ值的增加而变大．ＴＥＭ的观察结果与物相分析相符,并进一步揭示了在Ｃａ－α－Ｓｉａｌｏｎ样品中长颗粒形貌的α－Ｓｉａｌｏｎ的存在．     

Ca—α—Sialon／SiC纳米相复合材料

本文通过反应热压压制备了Ｃａ－α－Ｓｉａｌｏｎ／ＳｉＣ纳米相复合材料。显微结构研究表明，α－Ｓｉａｌｏｎ（α＇）晶粒细小，成等轴状；ＳｉＣ颗粒直径在５０￣１５０ｎｍ左右，颗粒较大的分布于α＇三晶粒的交叉处，颗粒较小的可以被包裹在α－Ｓｉａｌｏｎ的晶粒内部。纳米相ＳｉＣ的加入对裂纹扩懈具有较大的阻碍作用，从而强化晶界，使材料的强度和硬度都有明显提高。     

添加Y_2O_3对复相Sm－Sialon陶瓷反应过程和材料机械性能的影响

在有关相关系研究基础上，设计和制备具有不同α－Ｓｉａｌｏｎ／β－Ｓｉａｌｏｎ比例的单稀土Ｓｍ复相Ｓｉａｌｏｎ陶瓷材料．研究Ｙ２Ｏ３的添加对Ｓｉｎ－Ｓｉａｌｏｎ复相陶瓷反应生成过程和致密化性能影响．结果表明：添加剂Ｙ２Ｏ３能促进α－Ｓｉａｌｏｎ生成及反应过程中间产物（Ｙ，Ｓｍ）－黄长石消失，有利于材料的致密化和机械性能提高．     

(Ca,Mg)-α-Sialon的致密化,形成特性和显微结构

利用热压工艺制备了组份为（Ｃａ,Ｍｇ）ｘＳｉ１２－３ｘＡｌ３ｘＯｘＮ１６－ｘ（ｘ＝０．３、０．６、１．０和１．４）的（Ｃａ,Ｍｇ）－α－Ｓｉａｌｏｎ。研究结果发现,当ｘ≥１．０时,材料的主晶相为α－Ｓｉａｌｏｎ和含Ｍｇ的ＡｌＮＡ多型体。多型体的含量随ｘ值的增加而变大。以复合添加剂取代单一添加剂,不仅改善了α－Ａｉａｌｏｎ的烧结性能,ＴＥＭ和ＥＤＡＸ的结果还进一步表明添加的Ｃａ＾＋＋离子进入α－Ｓｉ     

复合添加(Ca,Mg)-α-Sialon的晶胞参数研究

利用高分辨率的Ｇｕｉｎｉｅｒ－Ｈａｇｇ相机和计算机控制的底片扫描及数据处理程序系统,测定了复合添加,组份为（Ｃａ_０．５Ｍｇ_０．５）_xＳｉ_{１２－３ｘ}Al_3xＯ_ｘＮ１_６－ｘ（ｘ＝０．３、０．６、１．０和１．４）的α－Ｓｏａｌｏｎ的晶胞参数．材料由热压工艺制备而得．研究结果表明,当ｘ≥１．０时,材料的主晶相为α－Ｓｉａｌｏｎ和含Ｍｇ的ＡlＮ多型体．（Ｃａ,Ｍｇ）－α－Ｓｉａｌｏｎ的晶胞参数明显低于相同组份下的Ｃａ－α－Ｓｉａｌｏｎ的晶胞参数·ＥＤＡＸ的结果进一步给出固溶进入α－Ｓｉａｌｏｎ的包括名义组份中９０％的Ｃａ^＋＋和少量的Ｍｇ^＋＋,而大部分Ｍｇ^＋＋进入ＡlＮ多型体,这一结果为净化α－Ｓｉａｌｏｎ陶瓷的晶界提供了新的有效途径．     

添加Y2O3对复相Sm—Sialon陶瓷反应过程和材料机械性能的影响

在有关相关系研究基础上，设计和制备具有不同ａ－Ｓｉａｌｏｎ．β－Ｓｉａｌｏｎ比例的单稀土Ｓｍ复相Ｓｉａｌｏｎ陶瓷材料，研究Ｙ２Ｏ３的添加对Ｓｍ－Ｓｉａｌｏｎ复相陶瓷反应生成过程和致密化性能影响。结果表明：添加剂Ｙ２Ｏ３能促进ａ－ｓｉａｌｏｎ生成及反应过程中间产物（Ｙ，Ｓｍ）－黄长石消失，有利于材料的致密化和机械性能提高。     

β＇－Sialon－AlN多型体陶瓷研究

在Ｓｉ－Ａｌ－Ｏ－Ｎ系统中，研究了β＇－Ｓｉａｌｏｎ－１２ＨＡｌＮ多型体自补强复相陶瓷，利用气压烧结工艺制备了致密的β＇－Ｓｉａｌｏｎ－１２ＨＡｌＮ多型体材料．研究结果表明，材料的主晶相是β＇－Ｓｉａｌｏｎ－１２ＨＡｌＮ多型体，晶界是由合Ｌａ－Ｓｉ－Ａｌ－Ｏ－Ｎ的玻璃相和微量的结晶相组成     

热处理过程中纳米非晶Si－N－C粉的晶化及微结构变化研究

本文在１４７３～１９７２Ｋ温度范围内对激光合成的、平均粒径为３０ｎｍ的非晶Ｓｉ－Ｎ－Ｃ粉进行热处理（ｌａｔｍ．Ｎ２，１ｈ）；研究了粉体的晶化及微结构变化，结果表明，纳米非晶Ｓｉ－Ｎ－Ｃ粉具有短程有序的亚稳结构，此亚稳结构在＞１５２３Ｋ发生稳定团相分离，在１７７３Ｋ开始形成α－Ｓｉ３Ｎ４；β－ＳｉＣ，此时粒子间出现明显的表面扩散形成粒子簇；到１８７３Ｋ晶化加剧，α－Ｓｉ３Ｎ４和β－ＳｉＣ明显增多，并有少量的石墨碳形成。在１７７３～１８７３Ｋ，由固相分离形成α－Ｓｉ３Ｎ４／β－ＳｉＣ纳米复合结构。     

β-Sialon-Nd-黄长石固溶体材料的生成和氧化行为

研究了在β１０－Ｓｉａｌｏｎ（Ｓｉ５．２３Ａｌ０．７７Ｏ０．７７Ｎ７．２３）中加入７．２６ｗｔ％Ｎｄ－黄长石固溶体（Ｎｄ２Ｓｉ２ＡｌＯ４Ｎ３）组份的反应过程和致密化行为，烧结过程中，稀土元素先进入α－Ｓｉａｌｏｎ，随温度的升高，稀土元素存在于晶界玻璃相中，并在退火过程中以黄长石相析出。对热压及经退火处理的样品，研究了其在１０００￣１４００℃的氧化行为。１０００℃氧化时，作为晶界相的黄长石固溶体并不     

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

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．     

在热处理过程中α－β－Sialon的相变

Ｓｉａｌｏｎ陶瓷在热处理过程中经常发生α－Ｓｉａｌｏｎ→β－Ｓｉａｌｏｎ的相变．晶界中液相的结晶化是导致热处理时α－Ｓｉａｌｏｎ→β－Ｓｉａｌｏｎ相变的原因．这种相交的程度随组份中液相量增加而变大，而且与稀土元素的原子序数有关．对于轻稀土的α－Ｓｉａｌｏｎ材料，这种相变更易发生．本文依据Ｌｎ－Ｓｉ－Ａｌ－Ｏ－Ｎ系统的相关系和α－Ｓｉａｌｏｎ的形成特性对α－Ｓｉａｌｏｎ→β－Ｓｉａｌｏｎ相变的机理作了探讨．     

β‘—Sialon—AlN多型体陶瓷研究

在Ｓｉ－Ａｌ－Ｏ－Ｎ系统中，研究了β－Ｓｉａｌｏｎ－１２Ｈ ＡｌＮ多型体自补强复相陶瓷、利用气压吉工艺制备了致密的β－Ｓｉａｌｏｎ－１２Ｈ ＡｌＮ多型体材料，研究结果表明，材料的主晶相是β－Ｓｉａｌｏｎ－１２Ｈ ＡｌＮ多型体，晶界由含Ｌａ－Ｓｉ－Ａｌ－Ｏ－Ｎ的玻璃相和微量的结晶相组成。     

自生α／β—Sialon复相陶瓷的组织结构及形成机制

本文用ＸＲＤ，ＴＥＭ分析了热压自生α／β－Ｓｉａｌｏｎ复相陶瓷的组织结构，结果表明长柱状β－Ｓｉａｌｏｎ晶粒与等轴状α－Ｓｉａｌｏｎ晶粒相互结合在一起，α－Ｓｉａｌｏｎ相含量约为３０Ｖｏｌ％，少量结晶相存在于三角晶界处。     

氮气压力和稀释剂对燃烧合成β-Sialon的影响

以Ｓｉ，Ａｌ，Ａｌ２Ｏ３和Ｓｉ４Ｎ４粉末为原料，采用燃烧合成工艺在高氮气压力下制备了单相β－Ｓｉａｌｏｎ粉末；并详细讨论了氮气压力和稀释剂的量对燃烧产物的相组成和显微结构的影响。