AlON材料不易被熔融铁润湿，对熔渣（高碱度、高FeO含量）具有良好的抗侵蚀性，且具有良好的抗热震性（较低的热膨胀系数）。将其与刚玉复合制成AlON结合刚玉砖，不仅可用作新一代高炉炉衬，而且还可应用于熔融还原炉、连铸及炉外精炼设备上，具有广阔的应用前景。陕西铜川电瓷有限责任公司的研究人员以矾土、工业氧化铝、氢氧化铝和焦炭为主要原料，研究了原料种类及添加剂对碳热还原法合成AlON材料的影响。
    试验所用原料有高铝矾土（w(Al2O3)=86.21%）、工业氧化铝（w(Al2O3)=99%）、Al(OH)3、碳粉，外加剂MgO、TiO2和ZnO；将矾土装入料罐中，以约33%的比例加水，在滚磨机上研磨15 h，然后取出过0.1 mm筛；再置入烘箱中干燥备用；工业氧化铝和Al(OH)3细度已达到要求，不再研磨。按反应方程式：23Al2O3(s)+15C(s)+5N2(g)=2Al23O27N5(s)+15CO(g)进行配料。固定配料量m(Al2O3)+m(C)=100 g，则三组配料分别为：m(Al2O3)= 60.50 g，m(C)=39.50 g；m(Al(OH)3)=70.1 g，m(C)=29.90 g；m(铝矾土)=64.10 g，m(C)=35.90 g；将每组混合料分为10份，一份作为对比样，其余9份分别加入MgO（1%、2%、3%）、TiO2（1%、2%、3%）、ZnO（1%、2%、3%）（外加）。将配好的料在行星式研磨机中混磨30 min后，取出在烘箱中98 ℃下干燥，最后研碎，装入坩埚中，于氮化炉内氮化烧成，温度分别为1 350、1 400、1 450、1 500 ℃。氮化后试样研磨成细粉，在氧化炉中780 ℃下保温6 h，除去过量的碳粉。选取试样进行XRD衍射分析、SEM与能谱分析。
    研究结果表明：（1）以铝矾土、工业氧化铝和氢氧化铝在较低温度下（1 400～1 500 ℃）通过碳热还原法能生成稳定的AlON相，在组成相同时，烧成温度越高，则AlON相的生成情况越好；（2）添加剂MgO能促进AlON相的合成，而TiO2和ZnO的促进效果不明显。
（摘编自《陶瓷》2010，№5）