[发明专利]利用铝灰和高炉渣合成α－Sialon陶瓷材料的方法

权利要求书

1、一种利用铝灰和高炉渣合成α-Sialon陶瓷材料的方法，其特征在于，采用铝灰和高炉渣为原料，利用铝灰中本身含有的金属铝，并添加金属硅作还原剂，通过采用铝热硅热复合还原氮化法合成Sialon陶瓷材料。

2、根据权利要求1的采用铝灰和高炉渣合成α-Sialon陶瓷材料的方法，其特征是，包括以下步骤：

第一步，将铝灰、高炉渣和金属硅按重量百分比分别为：20％～60％，5％～40％和20％～60％的范围内配比，三者之和为100％，外加重量百分比为2％～5％的Si₃N₄粉，混合均匀成型；

第二步，成型后的坯体在流动的氮气气氛下于反应炉中先加温到700℃～900℃、保温0.5h～2h，再以2℃/min～5℃/min的升温速度加温到1000℃～1200℃、保温0.5h～2h，然后以2℃/min～5℃/min的升温速度加温到1250℃～1350℃、保温2h～5h，再以2℃/min～5℃/min的升温速度加温到1400℃～1500℃、保温2h～5h；

第三步，最后在氮气保护下自然冷却到室温，得到α-Sialon陶瓷材料。

3、根据权利要求1或2所述的采用铝灰和高炉渣合成α-Sialon陶瓷材料的方法，其特征是，所述铝灰包含的成份重量百分含量为：Al₂O₃含量20～50％，Al含量15～40％，SiO₂含量5～15％，MgO含量5～15％，TiO₂含量1～3％，Fe₂O₃含量2～5％，CaO含量2～6％。

4、根据权利要求1或2所述的采用铝灰和高炉渣合成α-Sialon陶瓷材料的方法，其特征是，所述高炉渣包含的成份重量百分含量为：CaO含量39.2％，Al₂O₃含量15.9％，SiO₂含量34.9％，MgO含量7.3％，MnO含量0.63％，Fe₂O₃含量0.48％。

5、根据权利要求1或2所述的采用铝灰和高炉渣合成α-Sialon陶瓷材料的方法，其特征是，所述金属硅中Si重量百分含量大于97％。

6、根据权利要求2所述的采用铝灰和高炉渣合成α-Sialon陶瓷材料的方法，其特征是，所述Si₃N₄粉中α-Si₃N₄重量百分含量大于95％。