Fe2O3对β-SiAlON结合刚玉材料性能的影响

摘要

以白刚玉、硅粉、铝粉和α-Al2O3微粉等为原料,在氮化炉中于1 460 ℃原位合成的β-SiAlON-刚玉复合材料,其氮含量(w)为3%,显气孔率为11.8%,体积密度为3.22 g·cm-3,耐压强度为106.5 MPa.在此基础上,用2%的Fe2O3替代白刚玉,在相同条件下合成的复合材料,其氮含量下降为2.4%,显气孔率和体积密度分别为12.4%和3.21 g·cm-3,耐压强度增大为174.5 MPa.试样的XRD分析表明,这两个试样的主晶相均为刚玉和z=3的β-SiAlON;未加Fe2O3的试样杂质很少,而加Fe2O3的试样中杂质较多,杂质主要为莫来石,这说明加入的Fe2O3阻碍了材料的氮化.另外,其β-SiAlON相中除了有Si3Al3O3N5外,还有Si4.69Al1.31O1.31N6.69.