秦海霞，李 勇，孙加林，白立雄，李传静，陈俊红，薛文东

（北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083）

氧化物--非氧化物复合材料体系中，刚玉是常用的材料之一，其硬度大、熔点高、化学稳定性好，但热震稳定性较差，抗侵蚀性等性能不理想。氮化硅热震稳定性好、高温蠕变小，且具有优良的化学性能［1］。将两者复合，发挥各自优势，可制备出性能优良的复合材料。氮化硅价格昂贵，生产成本高，从而限制了其工业化推广。采用硅铁合金氮化，实现了性价比优良、价格低廉的氮化硅铁的工业化生产［2--4］，已成功工业化并应用于高炉炮泥等领域。

β--Sialon是高温下A12O3固溶到Si3N4晶格中形成的固溶体，具有优良的抗热震稳定性、优良的抗熔铁和熔渣侵蚀性，并具有良好的机械强度、硬度等物理特性［5］。但由于刚玉和氮化硅都是高熔点化合物，通常需要将两者固相烧结制备β-Sialon，因此，难以实现工业化生产［6］。目前，β-Sialon 陶瓷的制备通常采用热压、热等静压、气压烧结和常压烧结等工艺，其中热压、热等静压和气压烧结工艺需要10～30MPa压力或者1 700～2 100℃的高温；相比而言，常压烧结工艺简单、成本低，适于大批量生产［7］，但是常压烧结仍然需要1 600～1 800℃的高温并且需要添加Y2O3作为助烧剂［8］。在耐火材料中，通常以煤矸石、天然高岭石等天然原料在铝热或碳热条件下［9］，或以金属Al、Si和A12O3为原料，在氮化气氛中原位合成β-Sialon作为结合相［10］。

在Al-Al2O3

［11］、Al-Cr2O3-Al2O3［12］复 合 材 料制备基础上，用氮化硅铁和刚玉在1 450℃埋碳气氛下制备氮化硅铁--刚玉复合材料，探索适于工业化大规模生产的复合材料制备新工艺。……