鎂阿隆無(wú)論在高技術(shù)陶瓷還是在耐火材料中都有廣泛應(yīng)用，特別在耐火材料更有很大的潛在應(yīng)用前景：而且一旦應(yīng)用后所需用量是很大的，但是由A1N、A12O3及MgO妒甚至由A1、A12O3及MgO制備的工藝成本都相當(dāng)高，因此有必要考慮更便宜的制備途徑。MgAlON是A12O3中部分O被N取代后再溶人MgO形成的，因此有可能用天然礦物鋁礬土和鎂砂在還原氣氛下合成，

1、合成反應(yīng)

合成反應(yīng)可用下式代表：

10.57 A12O3+3.12MgO+1.86Al+2.5N2+4.71C= A123O27N5?3.12MgO+4.71CO，???

這就是利用碳熱還原氮化制備鎂阿隆的工藝原理-

2、原料及成分

原料及成分如下.

(1)鋁礬土、天然鋁礬土礦?；瘜W(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為：氧化鋁≥90％；二氧化硅≤5％；二氧化鈦≤5％；主要巖相為剛玉相：

?(2)鎂砂。氧化鎂≥97％。

?(3)金屬鋁粉。Al≥98％、

?3、合成工藝

?原料細(xì)磨→按要求配料→混合→加入結(jié)合劑混合→機(jī)壓成型→干燥→在還原氮化氣氛下燒結(jié)合成→冷卻→出爐→化驗(yàn)。

? (1)原料的處理和配比：

? 所有原料均經(jīng)細(xì)磨至粒度≤0.08mm。

? 原料配比：鋁礬土80％~85％+金屬鋁粉5％~10％+鎂砂5％~15％。

? (2)結(jié)合劑：糖漿。

? (3)氣氛：試驗(yàn)室試驗(yàn)是在大氣下由焦炭粉，20％~40％；石墨粉，20％~40％及特級(jí)礬土礦粉，30％~50％的混合物覆蓋造成的氣氛。工廠生產(chǎn)氣氛是由焦炭覆蓋和倒焰窯燃?xì)庑纬傻摹?/SPAN>

? (4)燒結(jié)合成溫度：實(shí)驗(yàn)室為1675℃；工廠為1600℃。

? (5)制備時(shí)間：實(shí)驗(yàn)室為4h；工廠為72h以上。

? (6)合成率：

? 實(shí)驗(yàn)室結(jié)果：97.29％±2％及殘余剛玉相2.7％±2％(按氧化鋁加氧化鎂為總量計(jì)算)，另有原料中的雜質(zhì)形成的硅、鈦及鐵的玻璃相和它們的碳氮化合物。

工廠倒焰窯結(jié)果：95.07％±3％及殘余剛玉相4.93％±3％(按氧化鋁加氧化鎂為總量計(jì)算)；另有原料中雜質(zhì)形成的鐵、硅及鈦的玻璃相及它們的碳氮化合物。

4、產(chǎn)品性能

產(chǎn)品性能如下：

(1)成品物相：主要為鎂阿隆尖晶石相(90％—96％)，夾有少量(4％—10％)的剛玉相、硅及鈦氮化物和玻璃相。

(2)MgO及[N]在鎂阿隆尖晶石相中的固溶范圍：根據(jù)應(yīng)用要求可在下列范圍調(diào)整。

[N]含量：1.5％~5.8％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))；

MgO含量：1.1％~25％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(2.5％~40％，摩爾分?jǐn)?shù))。

(3)物理性能：密度3.10~3.20g/cm3；氣孔率≤10％；吸水率≤3％。