固相反应法制备ALON陶瓷粉体的研究.pdf

第 36 卷 增刊 1 稀有金属材料与工程 Vol.36, Suppl.1 2007 年 8 月 RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING August 2007 固相反应法制备ALON 陶瓷粉体的研究 1 1 1 1 1 1 1 1,2 齐建起 ，周纪承 ，庞 微 ，何俊峰 ，苏媛媛 ，廖志君 ，伍登学 ，卢铁城 (1. 四川大学物理系和辐射物理及技术教育部重点实验室，四川 成都 610064) (2. 中科院国际材料物理中心，辽宁 沈阳 110015) 摘 要：采用微米级和纳米级的 AlN 粉体分别与纳米级 Al O 粉体组成不同原料体系，经球磨混合、干燥、高温焙烧、 2 3 研磨过筛和再球磨等工艺步骤，尝试了纯相 ALON 陶瓷粉体的制备，并通过改变原料配比和焙烧工艺，借助 XRD 等分 析，研究了原料粒度和配比、焙烧工艺以及纳米 AlN 在高温下氮气气氛中的氧化对制备粉体物相组成的影响，并在采 用适当的原料配比和焙烧工艺下，制备得纯相 ALON 陶瓷粉体，并对其球磨前后的粒度分布、分散性以及表面活性进 行了测试分析。 关键词：固相反应法；纯相；ALON 粉体 中图法分类号：TG 146 文献标识码：A 文章编号：1002-185X(2007)S1-0088-04 了测试分析。 1 引 言 2 实 验 ALON （Al23O27N5 ）透明陶瓷具有和白宝石接近 的机械性能，以及较宽的透光波段，使其可用作导弹 2.1 球磨混合 整流罩和透明装甲等[1~3] 。美国军方于 20 世纪 70 年代 将 Al O 粉体（85 ％α-Al O +15 ％γ-Al O ，粒径 2 3 2 3 2 3 首次制备出透明 ALON[1,4] ，并不断改善其制备工艺， 和纯度分别约为 20 nm 和 99.99 ％）分别和微米级 AlN 使其性能得到很大的提高[5,6] ，21 世纪初，其制备逐步 粉体（AlN-m ，粒度和纯度分别约为 5 µm 和 99 ％） [7] 产业化，并开始了在民用行业中的应用 。 或纳米级 AlN （AlN-n ，粒度和纯度分别约为 16 nm 和 高纯度、高烧结活性粉体是提高透明度的关键条 99.9 ％）组成如表 1 所示 3 种原料体系。各体系原料 [1~3,5,8,9] 件。目前主要有3 种方法制备 ALON 陶瓷粉体 ， 均以无水乙醇为介质球磨混合 2 h ，然后将混合浆料在 以Al O 和 AlN 粉为原料的固相反应法，以C 和 Al O 90 ℃下干燥 48 h 。 2 3