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第44 卷第9 期 硅 酸 盐 学 报 Vol. 44 ，No. 9 2 0 1 6 年 9 月 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY September，2016 DOI ：10.14062/j.issn.0454-5648.2016.09.21 氮化烧成铝-方镁石-刚玉复合材料的显微结构和反应机理 马佳佳，李 勇，岳丹丹，洪 炀，仝尚好，蒋 朋，薛文东 (北京科技大学材料科学与工程学院，北京 100083) 摘 要：在刚玉( 电熔刚玉、板状刚玉)–高纯镁砂中加入质量分数分别为0%、4% 、6%、10%的铝粉，在碳管炉1 600 ℃氮气 气氛下制备Al–MgO–Al2O3 复合材料。结果表明：烧后试样的主晶相为刚玉和镁铝尖晶石固溶体，基质是由镁铝尖晶石固溶 体、氮化铝、AlON 和MgAlON 等增强相组成的复合结构。随铝粉含量增加，AlN 、AlON 和MgAlON 含量增加且存在未反 应的铝粉。确定了铝粉的氮化机理：Al 反应生成AlN ，AlN 与Al2O3 固溶形成AlON 相，氧化镁或新形成的尖晶石与AlON 相固溶形成MgAlON 相，并建立了金属铝粉氮化反应模型，反应模型呈明显的环状结构：内层产物为未反应的铝和反应后形 成的微孔；中间层产物为氮化铝和阿隆的复合结构；外层环带状产物为阿隆和镁阿隆的复合结构。电熔刚玉颗粒部分参与反 应形成环带状镁铝尖晶石固溶体。 关键词：铝粉；镁阿隆；阿隆；氮化铝；氮化反应 中图分类号：TQ175 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2016)09–0000–06 网络出版时间： 网络出版地址： Microstructure and Reaction Mechanism of Al–MgO–Al O Composites after 2 3 Nitriding Sintering MA Jiajia, LI Yong , YUE Dandan, HONG Yang, TONG Shanghao, JIANG Peng , XUE Wengdong (School of Material Science and Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China) Abstract: The Al–MgO–Al2O3 composite samples were prepared with alumina (fused corundum and sintered alumina), high purity magnesia and Al powder of 0, 4%(in mass fraction), 6% and 10%, respectively, sintered at 1 600 ℃ in a carbon tube furnace under nitrogen atmosphere. The results show that the main phases are corundum and magnesium aluminum spinel solid solution, while the matrix is a reinforced composite structure composing of spinel solid solution, AlN, AlON and MgAlON phases. The a