冯彬+余志永+费冬妹+惠雪松

摘 要：本文以AlN颗粒和Ca-PSZ粉为原料制备出AlN-ZrO2系复相材料，通过显气孔率、体积密度、烧成线变化率和常温抗折强度的测定以及XRD的分析，探讨粒径的大小对AlN-ZrO2系（富含AlN）复相材料烧结性能的影响。

1 复相材料的制备

1.1 AlN颗粒的制备

采用AlN粉、烧结助剂YLi2O（Y2O3-Li2O）和CaO粉进行配料。配比为AlN：YLi2O：CaO=94.5：4：1.5。将配好的粉料在无水乙醇中混合12h，80℃烘干后过200目筛，以松香乙醇溶液为粘接剂将混合粉制成泥料，采用200MPa压力单轴液压并保压30s成型。再将其置入80℃的烘箱烘干24h，破碎成颗粒并筛分制备出0.5mm、1mm、1.5mm颗粒料，在N2气氛下经 1600℃×4h烧成，备用。

1.2坯料制备

将AlN颗粒料、Ca-PSZ细粉按表1准确称量、经干混合后，在不断搅拌状态下逐步加入质量浓度8%的松香乙醇溶液结合剂6%（重量百分比，外加），继续搅拌混合10分钟后置于密闭塑料袋中困料，经2～3小时困料后获得压力成型所需的的坯料。

表1试样编号及配料比例

Table 1 Sample Numbers and batching scale

1.3坯体成型

用天平称取约20g左右的混合料，放入尺寸为10mm×10mm×50mm模具中，使用YE-30型液压式压力试验机成型进行单轴液压成型，成型压力为150MPa，保压时间为30s。根据试验方案需要，每个配方需要成型5块。

1.4坯体的干燥

将成型后坯体置于80℃的烘箱内干燥24小时，获得供烧成的干燥坯体。

1.5坯体的烧成

将干燥后的坯体置入气氛管式炉中，用真空泵抽出管中空气的同时通入氮气，以5℃/min的速度升温至1600℃，保温4h。烧成完毕后进行自然冷却，获得AlN-ZrO2系（富含AlN）复相材料。

2 复相材料的物相组成和烧结性能

2.1复相材料的物相组成分析

实验对烧成后AlN-ZrO2系（富含AlN）复相材料试样进行了XRD分析，以试样K1为例，其XRD分析结果如图1所示。……