碳热还原法生成AlN晶须的形貌及结晶方向

在用碳热还原法制备ＡｌＮ粉末过程中，发现大量白色ＡｌＮ晶须存在于ＡｌＮ粉末坯体表面，其形貌有直板状、锯齿状及扭曲状，电子衍射花班显示结晶方向均为［０００２］，其生长机理可能为ＶＳ机制．

干熄焦炉用原位生成AlN晶须增强莫来石-碳化硅质耐火材料

为了提高干熄焦炉斜道支柱用耐火材料的强度与韧性,在莫来石-碳化硅耐火砖中引入不同量的Al粉(其质量分数分别为2%、4%、6%和8%),并研究了Al粉粒径(中位粒径分别为74、38和13 μm)、氮化温度(600、850、1 000和1 200 ℃)及催化剂(分别为纳米Fe粉与氮化硅铁,外加质量分数均为0.5%)对其在氮气气氛下烧成后结构与性能的影响。结果表明:随着Al粉加入量的增加,试样的高温抗折强度逐步提高,Al粉的加入量( w )为6%时,其高温抗折强度可达41.3 MPa,是普通莫来石-碳化硅耐火砖的3倍以上;在5 MPa载荷作用下,经7次循环后,1 400 ℃时普通莫来石-碳化硅耐火砖试样发生断裂,而添加Al粉的试样在18 MPa载荷作用下还可继续承受载荷循环作用;升温至800 ℃左右,材料中的Al与N 2反应生成AlN,继续升高温度或延长保温时间,生成了AlN晶须;添加微量的纳米Fe粉催化剂,600 ℃氮化气氛处理后即生成了AlN,850 ℃形成了AlN晶须,从而使试样的强度和韧性显著提高。综合考虑各项性能,Al粉的适合加入量为6%( w ),最佳Al粉的中位粒径为38 μm,最佳催化剂为纳米Fe,其对应的最佳氮化温度为850 ℃。

A1直接氮化法制备纳米A1N晶须的形成过程及形貌观察

通过同步热分析（simultaneous thermal analysis，STA）分析了Al在非高压氮气气氛下（压力0．2MPa，流速30ml/min）生成纳米AlN晶须的反应过程。分析了氮化的动力学过程。用环境扫描电子显微镜（environmental scanning electron microscopy,ESEM）观察了AlN及Al-AlN界面的显微结构。结果表明：在300-450℃之间，氮气即可在固-气界面处与气相铝发生反应生成AIN；从450℃开始，反应生成的AlN在未反应的Al表面沉积，以后一直持续至铝熔融；从熔点开始，熔融后的铝粉体在芯层中迅速团聚，阻碍氮化的进一步进行，但是在壳层中，氮化在液-气界面进一步进行，形成最终的芯-壳结构。ESEM的分析结果表明，在持续升温过程中，壳层中主要生成毛纤维状的纳米AIN晶须。芯层中主要通过VS机制生成大的AlN晶体。

氮化铝晶须制备研究进展

综述了近年来氮化铝(Al N)晶须的研究进展,重点对比了不同的制备方法对所制备出的Al N晶须形貌、纯度和生长机制的影响,总结了Al N晶须的两种生长机制,并展望了Al N晶须的研究方向。