复合掺杂(Ca+Nd)α-sialon的研究  

STUDY ON MULTI-CATION α-SIALON CONTAINING CALCIUM AND NEODYMIUM

作　　者：李雅文[1] 王佩玲[1] 陈卫武[1] 严东生[1] 程一兵[2] 

机构地区：[1]中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室,上海200050 [2]澳大利亚Monash大学材料工程系 [3]1.中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室,上海200050 [4]2.澳大利亚Monash大学材料工程系

出　　处：《硅酸盐学报》2000年第3期229-233,共5页Journal of The Chinese Ceramic Society

基　　金：国家自然科学基金! (5 9810 76 132 7;5 9872 0 49);中国科学院基础局资助项目! (KJ95 2 -JE -5 0 9)

摘　　要：用热压制备了原始组成为 (Ca ,Nd) xSi1 2 - 3nAl3nOnN1 6 -n(x =1.0 ) [其中x =2n/v ,v为 (Ca+Nd)的价态 ] ,不同Ca∶Nd置换比例的复合掺杂 (Ca +Nd)α -sialon .藉助XRD和SEM研究了相形成规律和显微结构 .结果表明 :复合掺杂系统的致密化优于单一掺杂Ndα -sialon ;其在 175 0℃热压后的相组成包括α -sialon、黄长石固溶体和AlN多型体 .随设计组成中Ca/Nd摩尔比的增加 ,α -sialon含量升高 ,α -sialon晶胞也变大 .材料的显微结构中同时存在等轴状和长颗粒的α -sialon晶粒形貌 .EDS分析结果表明 :Ca大多进入α -sialon晶格 ,而Nd主要构成晶界相 .Multi_cation(Ca+Nd) α -sialon was hot pressed for the x =1.0 composition[(Ca,Nd) x Si 12-3 n Al 3 n O n N 16- n ] with mixtures of Ca/Nd in the molar ratios of 100∶0, 70∶30, 50∶50, 30∶70 and 0∶100 respectively. Comparing to single cation Nd α -sialon, partial substitution of Ca for Nd resulted in improved densification of the bulk material. The higher n (Ca)/ n (Nd) ratio in the starting composition is, the higher α -sialon content and the lower melilite content in the final phase assem_bly. The α -sialon crystal lattice also expanded with increasing substitution of Ca for Nd. Elongated grain morphology was observed in (Ca+Nd) α -sialon. EDS analysis revealed higher solubility of Ca 2+ than Nd 3+ in the α -sialon lattice and lower solubility of Ca 2+ than Nd 3+ in the intergranular phase.

关 键 词：复合掺杂 相形成 显微结构 SIALON陶瓷 

分 类 号：TQ174.758[化学工程—陶瓷工业] TQ174.1[化学工程—硅酸盐工业]