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反应烧结制备AlON透明陶瓷

袁贤阳 , 张芳 , 刘学建 , 张昭 , 王士维

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00499

γ-AlON透明陶瓷具有优良的光学和力学性能, 可望代替蓝宝石单晶用做红外窗口和透明装甲. 采用反应烧结法制备AlON透明陶瓷, 探索了烧结助剂以及保温时间对AlON陶瓷致密化的影响. 通过X射线衍射和扫描电镜分析了陶瓷烧结体的物相及显微结构, 利用分光光度计测试了透明陶瓷的直线透过率. 结果表明: 和单掺的MgO或Y₂O₃相比, 以MgO和Y₂O₃共掺作为烧结助剂能够更好地促进AlON的致密化. 在保持Y₂O₃添加量为0.08wt%的情况下, 样品的透过率随着MgO添加量的增加而明显提高. 添加0.08 wt% Y₂O₃ +1wt% MgO作为烧结助剂的样品在1950℃保温12h后透过率(600nm处)达到约60%. 

关键词: 反应烧结 , AlON , MgO , Y₂O₃

碳热还原氮化工艺制备AlON透明陶瓷

刘学建 , 袁贤阳 , 张芳 , 黄政仁 , 王士维

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00678

以g-Al₂O₃为原料, 炭黑(C)为还原剂, 通过碳热还原氮化(carbothermal reduction and nitridation, CTRN)工艺合成了氮氧化铝(AlON)粉体, 并通过气压烧结工艺制备了AlON透明陶瓷. 借助X射线衍射分析研究了反应温度、保温时间及碳用量对CTRN反应产物相组成的影响, 借助电子探针研究了AlON透明陶瓷的微观结构. 研究结果表明: 该反应主要受热力学控制, 动力学因素也具有重要作用, 反应温度和保温时间对AlON粉体的合成均具有重要影响. 在1300℃时, 开始发生CTRN反应; 随着反应温度的升高, AlN的生成量逐渐增加; 在1650℃时, 开始形成AlON; 在1700℃时, AlON的CTRN合成反应基本完成, 产物中除含有极少量的AlN外, 其余均为AlON相; 进一步提高反应温度至1750℃, 产物中残余AlN的量有所减少, 但不能完全消除. 采用CTRN工艺制备的粉体为原料, 经1950℃高温气氛反应6h可制备出AlON透明陶瓷, 材料微观结构致密、均匀, 平均晶粒尺寸约50mm.

关键词: 氮氧化铝(AlON) , powders , transparent ceramics , carbothermal reduction and nitridation processing

AlON粉体制备及透明陶瓷的烧结

张芳 , 王士维 , 张昭 , 袁贤阳

稀有金属材料与工程

γ-AlON是一种具有优良的光学、力学及化学性能的新型透明陶瓷,可望替代蓝宝石单晶用于军用及民用等多个领域.对AlON单相粉体的碳热还原氮化法制备工艺及块体的烧结工艺进行了研究,通过X射线衍射仪、扫描电镜、分光光度计等分析测试手段探索了工艺条件对相纯度、粉体大小及形貌等因素进而对组织及透光率的影响.结果发现,控制Al_2O_3和碳粉的相对百分比及反应时间即可制得纯相的AlON粉体;经球磨可进一步获得亚微米级的粉体,其颗粒大小及形貌可通过调整球磨时间加以控制;球磨后粉体经1950 ℃氮气氛无压烧结8 h后,可制得光学性质均一的透明陶瓷.其中较细且更为等轴化的粉体烧结后具有均匀、低孔隙率的组织,同时也具有更高的透过率.

关键词: AlON , 碳热还原法 , 烧结 , 透过率

碳热还原氮化工艺制备AlON透明陶瓷

刘学建 , 袁贤阳 , 张芳 , 黄政仁 , 王士维

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00678

以γ-Al2O3为原料,炭黑(C)为还原剂,通过碳热还原氮化(carbothermal reduction and nitridation,CTRN)工艺合成了氮氧化铝(AION)粉体,并通过气压烧结工艺制备了AlON透明陶瓷.借助X射线衍射分析研究了反应温度、保温时间及碳用量对CTRN反应产物相组成的影响,借助电子探针研究了AlON透明陶瓷的微观结构.研究结果表明:该反应主要受热力学控制,动力学因素也具有重要作用,反应温度和保温时间对AlON粉体的合成均具有重要影响.在1300℃时,开始发生CTRN反应;随着反应温度的升高,AlN的生成量逐渐增加;在1650℃时,开始形成AION;在1700℃时,AlON的CTRN合成反应基本完成,产物中除含有极少量的AlN外,其余均为AlON相;进一步提高反应温度至1750℃,产物中残余AlN的量有所减少,但不能完全消除.采用CTRN工艺制备的粉体为原料,经1950℃岛温气氛反应6h可制备出AlON透明陶瓷,材料微观结构敛密、均匀,平均品粒尺寸约50μm.

关键词: 氮氧化铝(AlON) , 粉体 , 透明陶瓷 , 碳热还原氮化反应

反应烧结制备AlON透明陶瓷

袁贤阳 , 张芳 , 刘学建 , 张昭 , 王士维

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00499

γ-AlON透明陶瓷具有优良的光学和力学性能,可望代替蓝宝石单晶用做红外窗口和透明装甲.采用反应烧结法制备AlON透明陶瓷,探索了烧结助剂以及保温时间对AlON陶瓷致密化的影响.通过X射线衍射和扫描电镜分析了陶瓷烧结体的物相及显微结构,利用分光光度计测试了透明陶瓷的直线透过率.结果表明:和单掺的MgO或Y2O3相比,以MgO和Y2O3共掺作为烧结助剂能够更好地促进AlON的致密化.在保持Y2O3添加量为0.08wt%的情况下,样品的透过率随着MgO添加量的增加而明显提高.添加0.08 wt%Y2O3+1wt%MgO作为烧结助剂的样品在1950℃保温12h后透过率(600nm处)达到约60%.

关键词: 反应烧结 , AlON , MgO , Y2O3

宏阳烧结矿碱度与低温还原粉化指数关系的研究

刘振 , 杨双平 , 冯燕波 , 杨导利

钢铁研究 doi:10.3969/j.issn.1001-1447.2006.06.002

烧结矿在高炉炉身上部会发生低温还原粉化现象.还原粉化指数(RDI)是烧结矿的一个重要冶金性能指标.通过实验探讨了宏阳公司烧结矿碱度与其还原粉化指数(RDI)间的关系,并用数学方法做了定性的分析和定量的推导.

关键词: 烧结矿 , 碱度 , RDI

宏阳钢铁公司配加南非矿粉的试验研究

杨双平 , 张朝晖 , 巨建涛

钢铁研究 doi:10.3969/j.issn.1001-1447.2006.03.002

为了拓宽烧结用料,达到优化烧结原料结构的目的,宏阳钢铁公司对南非矿的烧结性能进行试验研究,结果表明:配用南非矿后,烧结矿的性能能够满足高炉炼铁生产的要求,可解决球团原料紧张的难题.

关键词: 烧结试验 , 南非矿 , 烧结性能

怀念徐仁贤研究员

膜科学与技术

关键词:

袁家虎研究员简介

功能材料

关键词:

贤亲并举才尽其用

金谢峰

绝缘材料 doi:10.3969/j.issn.1009-9239.2007.06.022

关键词: