简介

赛隆是一种组成范围很宽的固溶体。赛隆制品的性能与其组成和烧结致密程度有密切关系。赛隆的烧结方式有反应烧结，热压烧结和常压烧结等。反应烧结即是高温固相反应法合成β-sialon的过程，β-sialon的合成与烧结同时完成。Y2O3作为烧结助剂被广泛采用，其作用一是在烧结体中产生液相并固溶到晶体中促进烧结；二是增加烧结体的密度与韧性。反应烧结法制备β-sialon过程简单，但烧结过程中会产生大量直径为20-120μm的球形气孔，坯体难于高度致密化。热压烧结则可以有效地抑制气孔的生成。常压烧结适合于耐火材料的批量生产。它是将预先合成的β-sialon粉末加烧结助剂成形后于氮气气氛中烧结。此法经济简便，但烧结体密度和强度均较低。

由于Sialon的烧结性能远优于氮化硅，在中，低温度下可以用无压烧结的Sialon材料来代替热压烧结的氮化硅制品，从而减少能源消耗，降低成本。Sialon材料的应用是多方面的，如用作模具，金属压延或拉丝模，金属切削刀具，汽车发动机油阀和挺杆垫片，焊接定位销钉，轴承等。在耐火材料工业，Sialon主要用作结合相，如Sialon结合SiC制品，刚玉制品以及Sialon结合氮化硼复合材料等。

1972 年赛隆( SiAlON) 首先由英国的J ack、Wilson[34 ] 和日

本的Oyama[35 ]发现。长期以来,SiAlON 主要作为一种结构材

料进行研究。1996 年和1997 年由Karunaratne 等[36 ] 和沈志坚

等[37 ] 首先分别报道了稀土离子掺杂SiAlON 的光学性能,从而

开启了将SiAlON 作为功能材料研究的大门。但直到2002 年,

SiAlON 基光转换材料才由Krevel 等[38 ] 和谢荣军等[39 ] 分别提

出可用来获得白光L ED。

目前,关于SiAlON 基光转换材料的研究尚属前沿课题,主

要集中在光谱剪裁和合成工艺等方面: ① 解荣军等以Ca2 + 作

为α2SiAlON 的稳定离子, 通过改变掺杂离子, 如Eu2 + [40 ] 、

Ce3 + [41 ] 、Yb2 + [42 ] 等,分别获得了峰值为583～605nm、500nm、

549nm、573～577nm 的带状发射光谱。同时随着稀土掺杂离子

浓度的增加,出现了浓度猝灭效应,如在Ca2α2SiAlON ∶Eu2 + 体

系中,当Eu2 + 离子浓度≥0. 075at %时,荧光发光强度出现猝

灭[40 ] 。另外,Hirosaki 等[43 ]以柱状晶β2SiAlON 为基体,获得了

峰值为535nm 的绿光发射光转换材料。② SiAlON 基光转换

材料通常采用气压烧结( GPS) [40～42 ] 或热压烧结( HP) [39 ] 合成,

反应条件较为苛刻。Suehiro 等[44 ] 以气相还原氮化( GRN) 一步

(无需机械破碎) 合成了粉体的光转换材料。对比GPS 合成方

法,粉体颗粒表现出非团聚、尺寸分布均匀等优点,并且反应温

度从1700～2000 ℃下降为1400～1500 ℃,经热处理后发光强度

提高了大约42 %～62 %