β-SiAlON是SiAlON系列中抗氧化性能、耐高温性能和热稳定性最佳的一种固溶体，线膨胀系数为2～3×10-6/℃，略低于β-Si3N4，而热导率比β-Si3N4低很多。目前，合成β-SiAlON的方法有很多，其中，金属过渡相工艺是由金属（Si和Al）和氧化物在氮气氛下通过氮化烧结制备β-SiAlON陶瓷材料。河北联合大学的研究人员以金属硅、铝、氧化铝为原料合成z＝3的β-SiAlON陶瓷材料，研究工艺条件对合成β-SiAlON的影响。
    以金属硅粉（w（Si）＝97％）、金属铝粉（w（Al）＝97％）、轻烧氧化铝粉（w（Al2O3）＝99.70％）为主要原料，Fe2O3、Si3N4、广西黏土为烧结助剂，制备z=3的β-SiAlON。试验以z＝3计算，按3Si+Al+Al2O3+2.5N2＝Si3Al3O3N5这一反应式进行配料。称量好的原料，以刚玉球为研磨介质，在行星式球磨机中干混0.5和1.5h。混合好后，加入6％的PVA结合剂，陈腐12h，成型试样，经110℃24h干燥，在氮化气氛窑中烧成，烧成温度分别为1500和1550℃，保温6h，N2流量小于0.2m3•h-1.利用XRD分析烧成产物的物相组成。
    结果表明：采用金属硅粉、金属铝粉、氧化铝粉，并添加少量助剂，采用金属过渡相工艺氮化出以β-SiAlON为主晶相的β-SiAlON陶瓷材料，经过计算，β-SiAlON粉体的z值为2.75，略低于理论值3；延长球磨时间以及升高烧结温度可以促进未反应的Al2O3和Si3N4进一步固溶，有利于β-SiAlON的生成。
（摘编自《陶瓷》2011，05）