稀土离子稳定的阿尔发赛隆粉体的自蔓延合成方法技术

本发明专利技术涉及一种稀土离子稳定的阿尔发赛隆（α－Ｓｉａｌｏｎ）粉体的自蔓延合成方法，其特征在于：半径很大的Ｃｅ↑［３＋］，Ｐｒ↑［３＋］和Ｅｕ↑［３＋］稀土离子在通常的工艺中不容易进入α－Ｓｉａｌｏｎ晶格中，而通过高温自蔓延燃烧工艺合成后能较多地进入α－Ｓｉａｌｏｎ晶格。本方法采用的原料是质量百分比不小于９９．０％的氮化硅（Ｓｉ↓［３］Ｎ↓［４］）粉、氮化铝（ＡｌＮ）粉、稀土氧化物（ＲＥ↓［２］Ｏ↓［３］，ＲＥ＝Ｃｅ，Ｐｒ和Ｅｕ）和氧化钇（Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］）以及质量百分比不小于９８．０％的铝（Ａｌ）粉和硅（Ｓｉ）粉为原料，以α－Ｓｉａｌｏｎ通式Ｒｅ↓［ｘ］Ｓｉ↓［１２－（ｍ＋ｎ）］Ａｌ↓［ｍ＋ｎ］Ｏ↓［ｎ］Ｎ↓［１６－ｎ］中的ｘ、ｍ、ｎ为选择组份点的参数配料，其中ｍ＝２ｎ＝３ｘ，ｘ＝０．３～０．６，ＲＥ为Ｃｅ，Ｐｒ或Ｅｕ中的任何一种单独掺杂或与Ｙ元素以不同比例复合掺杂。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种稀土离子稳定的阿尔发赛隆(α-Sialon)粉体的自蔓延合成方法。更确切的说是提供一种以氮化硅(Si3N4)、氮化铝(AlN)、稀土氧化物(RE2O3)和氧化钇(Y2O3)、铝粉(Al)和硅粉(Si)为主要原料，通过高温自蔓延燃烧工艺合成轻稀土离子稳定的阿尔发赛隆(α-Sialon)粉体的制备方法，属于氮基陶瓷粉体的制备领域。
技术介绍
Sialon是Si3N4的固溶体，是由K.H.Jack等人和Y.Oyama等人在1972年首先提出的。对应于Si3N4的α-和β-两种变型体，Sialon的两种结构的固溶体分别称为α-Sialon和β-Sialon。由于Sialon陶瓷具有高强度、高硬度、耐磨损、耐腐蚀，抗热震以及高温稳定性等特点而在冶金、化工等高温、腐蚀性环境中使用，它的高强度、高硬度还可以作为刀具和轴承等在机械工业中发挥作用。就α-Sialon和β-Sialon陶瓷来说，又有各自的特点。α-Sialon陶瓷有很高的硬度，但其韧性较低，因而在应用上受到了限制；β-Sialon陶瓷虽然有稍低的硬度，但因其韧性较高而得到了推广。因此，可以通过一定工艺来控制材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土离子稳定的阿尔发赛隆粉体的自蔓延合成方法，其特征在于：（１）以α－Ｓｉａｌｏｎ通式ＲＥ↓［ｘ］Ｓｉ↓［１２－（ｍ＋ｎ）］Ａｌ↓［ｍ＋ｎ］Ｏ↓［ｎ］Ｎ↓［１６－ｎ］中的ｘ、ｍ、ｎ为选择组份点的参数配料，其中ｍ＝２ｎ＝３ｘ，ｘ＝０．３～０．６，ＲＥ为Ｃｅ、Ｐｒ或Ｅｎ中Ｃｅ，Ｐｒ或Ｅｕ中的任何一种单独掺杂或与Ｙ以不同的比例复合掺杂；（２）配料混合均匀后的粉体置于石墨坩埚中，在表层铺一层金属Ｔｉ引燃剂，将钨丝或钼丝埋入粉体，引发反应自发进行，得到块状的粉体，粉体经粉碎工艺而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋久信，王佩玲，何万保，陈卫武，程一兵，庄汉锐，严东生，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]