MgAlON合成工艺研究

摘要

以铝粉、煅烧α-氧化铝微粉、电熔镁砂粉、轻烧氧化镁粉和镁铝尖晶石粉为原料,在1 750 ℃时Al2O3-AlN-MgO三元相图的MgAlON固溶区域选取3个组成点,配制成w(Al)分别为8.5%、6.6%、4.7%的3组配方,并通过改变MgO的加入种类(电熔镁砂粉或轻烧氧化镁粉)以及用预合成镁铝尖晶石粉取代MgO和相应数量的Al2O3,共配制成9种试样,经混练、成型、干燥后,在纯N2气氛中于不同温度(1 500～1 700 ℃)保温不同时间(5～15 h)合成了MgAlON,通过检测合成试样的相组成、致密度和显微结构,研究了配料组成、合成温度、保温时间、原料活性等因素对合成MgAlON的影响.结果表明:(1)配料组成中AlN的设计组成越大,形成单相MgAlON的条件要求越高.(2)提高合成温度与延长保温时间,均能促进单相MgAlON的合成.(3)采用轻烧氧化镁粉合成MgAlON效果与采用电熔镁砂粉的几乎相同;采用镁铝尖晶石粉也能合成单相MgAlON,但其合成温度较高.