MgAlON为含AlN的固溶体，不易被氧化物熔渣润湿、侵蚀，有可能用来制取适合精炼用的MgAlON结合的耐火材料。基于此考虑，北京科技大学的研究人员探讨MgAlON结合的镁质、镁铝尖晶石质及刚玉质材料中MgAlON单相结合相的形成条件及其烧结性能。
    试验所用原料：电熔镁砂细粉（w（MgO）＝97.88％）、煅烧α-Al2O3微粉（w（Al2O3）＝99.41％）、金属铝粉（w（Al）＝99.20％）、电熔镁砂颗粒（w（MgO）＝98.33％）、电熔镁铝尖晶石（w（MgO）＝33.67％、w（Al2O3）＝62.00％）、电熔致密刚玉（w（Al2O3）＝99.02％）。通过分析Al2O3-AlN-MgO系相图，选定MgAlON的组成点大致为C1（化学组成（w）：Al2O3 75.41％、AlN 12.40％、MgO 12.19％）。合成MgAlON单相或结合相（C1）的配比（w）：煅烧α-Al2O3微粉78.74％、金属铝粉8.53％以及电熔镁砂细粉12.73％。制备MgAlON结合试样（C1-MgO、C1-MA和C1-Al2O3）的配比见表1。
表1 MgAlON结合试样的配比（w）/%

编号	电熔镁砂		电熔镁铝尖晶石		电熔致密刚玉		混合 细粉C1
	2.5～1 mm	1～0.088 mm	2.5～1 mm	1～0.088 mm	2.5～1 mm	1～0.088 mm
C1-MgO	50	10	-	-	-	-	40
C1-MA	-	-	50	10	-	-	40
C1-Al2O3	-	-	-	-	50	10	40

    按照上述配比分别配制合成MgAlON用的混合细粉C1及MgAlON结合试样的C1-MgO、C1-MA和C1-Al2O3的泥料。各配料均加入有机结合剂，用行星式强制混合机混匀，在200 MPa下压制成Φ36 mm×36 mm的试样，经180 ℃ 3 h烘干，再在O2体积分数小于5×10-6的氮气中烧成。
    将Φ36 mm×36 mm的各组试样烘干后依次于1 450、1 550和1 650 ℃各保温5 h热处理。测量烧后试样的体积密度、显气孔率、耐压强度。以烘干试样的质量为基准，仅考虑有机结合剂烧后质量减少和铝粉氮化质量增加，分别计算各试样烧后相对质量的理论值，用以分析烧成过程中氧化物的挥发。烧后实测的相对质量低于理论相对质量的部分即为氧化物挥发量。用X射线衍射仪及其定量软件(X’Per High score software)测定试样的相组成。MgAlON为连续固溶体，其晶格参数随组成变化。用XRD测定MgAlON单相或单相结合相的晶格参数，用以分析其成分的变化。用扫描电镜观察试样的显微结构和形貌。
    结果表明：虽然用以形成MgAlON结合相的混合细粉的组成和数量都相同，但MgAlON结合的镁质、镁铝尖晶石质和刚玉质试样中形成MgAlON单相结合相的温度是不同的，依次呈升高趋势；MgAlON结合镁质试样在烧成过程中体积显著膨胀，MgO大量挥发，烧后试样镁砂颗粒和基质结合松散，密度低，强度小；MgAlON结合刚玉试样在烧成过程中体积膨胀小，氧化物挥发少，烧后试样刚玉颗粒和基质结合紧密，密度较高，强度较大;而MgAlON结合镁铝尖晶石试样烧成过程中的体积膨胀量、氧化物挥发量，烧后试样颗粒和基质的结合程度、密度和强度都介于前两者之间。

（摘编自《北京科技大学学报》2011，№11）