可控自蔓延高温合成Sialon粉末及其烧结机理研究

本项目采用SHS（Self-Propagating High-Temperature Synthesis）工艺在高氮气压力下成功地制备了β-Sialon(Z=1-4)和Y-α-β-Sialon粉体。研究结果表明，β-Sialon体系的自蔓延燃烧波是一种不稳定的螺旋波，燃烧波传播速度随着氮气压力增大而增加，随稀释剂加入而减小。在氮气压力为5-9MPa时，燃烧波的最高燃烧温度为2100℃，在低氮气压力或过高氮气压力时约为1800℃。通过组分设计、控制氮气压力和稀释剂量可合成长径比为4-15的β-Sialon棒晶和具有不同长径比的晶须。VLS（Vapor-Liuqid-Solid）是形成棒晶和晶须的主要机理。利用SHS工艺制备的Sialon粉体纯度高、活性大、能耗低、生产工艺简单，可大批量低成本合成该种陶瓷粉体。此项研究不仅具有重大的理论意义，而且具有很大的实用价值。