金属塑性相结合Al₂O₃-Si₃N₄-Nd₂O₃（CeO₂）复合材料的制备

谭清华¹，王玺堂²，吴爱军¹，张涛¹，胡飘¹，王晗¹

1. 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司河南省特种耐火材料重点实验室2. 武汉科技大学高温陶瓷与耐火材料国家重点实验室培育基地

摘 要：以氧化铝、氮化硅为主原料,以金属铝、金属硅为结合相,Nd2O3、CeO2为添加剂,在埋碳条件下制备了金属塑性相结合Al2O3-Si3N4-Nd2O3（CeO2）复合材料,并利用XRD、SEM等手段研究了复合材料的烧结性能、力学性能、相变过程和显微结构。结果表明:烧结温度越高,复合材料的相对密度和抗弯强度越大;添加剂Nd2O3和CeO2的引入还显著促进了复合材料的致密化,提高了抗弯强度,降低了烧结温度。在碳化合成过程中,1450℃前金属铝和金属硅首先被碳化,生成非金属强化相,1550℃时Si3N4开始部分碳化形成SiC,1650℃时有固溶体SiAlON增强相生成。XRD分析和SEM观察表明添加剂Nd2O3和CeO2的引入能明显促进SiAlON增强相的生成和晶粒生长,复合掺杂（Nd2O3+CeO2）的效果最明显。

关键词：金属塑性相;Al2O3-Si3N4-Nd2O3（CeO2）;复合材料;相变过程;显微结构;