铝热还原氮化法制备ZrN—Al2O3s-ZrO2复合粉体

ZrO2材料与ZrN和Al2O3复合可提高其制品的热震稳定性，但关键之一是如何获得ZrN—Al2O3-ZrO2复合粉体。实验以d50为7．5μm的Al粉和粒径小于0．1μm的ZrO2粉为原料，采用铝热还原氮化法及热力学、TG-DTA和XRD等分析方法对ZrN—Al2O3-ZrO2复合粉体的制备工艺进行了探讨。结果表明：在Al—ZrO2与N2的反应过程中，Al氮化形成AIN以及ZrO2铝热还原氮化形成ZrN和Al2O3的反应温度，均主要发生在700～1100℃之间，但以后者的反应为主；期间还存在Al2O3固溶到ZrO2中使之形成c—ZrO2的反应，存在AIN与ZrO2形成Zr7O8N4和Al2O3的反应；当温达到900℃时，Al和AIN的衍射峰趋于消失，ZrN和Al2O3的衍射峰随温度升高而增强，至1000～1100℃时试样中的相成分趋于稳定，至1200～1300℃时各物相的衍射峰强趋于稳定；随Al含量由5％增加至25％及1100℃的烧制条件下，ZrN和Al2O3的衍射峰可由弱变强至占绝对优势。在N2气氛和1100～1200℃的温度条件下，采用15～25％的d50=7．5μm的Al粉和75～85％粒径小于0．1μm的m-ZrO2粉，可制备出具有理想相组成的ZrN—Al2O3-ZrO2混合粉体。