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La sinterización por reacción es el proceso de síntesis de β-sialon mediante el método de reacción de estado sólido a alta temperatura. La síntesis y la sinterización de β-sialon se completan al mismo tiempo. El Y2O3 se utiliza ampliamente como ayuda a la sinterización. Una de sus funciones es generar una fase líquida en el cuerpo sinterizado y disolverla en el cristal para promover la sinterización. La otra es aumentar la densidad y la dureza del cuerpo sinterizado. El método de sinterización por reacción para preparar β-sialon es simple, pero durante el proceso de sinterización se generará una gran cantidad de poros esféricos con un diámetro de 20 a 120 μm, lo que dificultará la alta densificación del cuerpo verde. La sinterización por prensado en caliente puede suprimir eficazmente la formación de poros. La sinterización a presión atmosférica es adecuada para la producción en masa de materiales refractarios. Se forma añadiendo coadyuvantes de sinterización al polvo de β-sialon presintetizado y luego sinterizando en una atmósfera de nitrógeno. Este método es económico y sencillo, pero la densidad y resistencia del cuerpo sinterizado son bajas.
Dado que el rendimiento de sinterización de Sialon es mucho mejor que el del nitruro de silicio, los materiales Sialon sinterizados sin presión se pueden utilizar para reemplazar los productos de nitruro de silicio sinterizado prensados en caliente a temperaturas medias y bajas, reduciendo así el consumo de energía y reduciendo costos. Las aplicaciones de los materiales Sialon son muchas, como moldes, matrices para laminación o embutición de metales, herramientas de corte de metales, válvulas de aceite para motores de automóviles y juntas de taqué, pasadores de posicionamiento para soldadura, cojinetes, etc. En la industria refractaria, Sialon se utiliza principalmente como fase aglutinante, como Sialon combinado con productos de SiC, productos de corindón y Sialon combinado con materiales compuestos de nitruro de boro.
SiAlON fue descubierto por primera vez en 1972 por Jack y Wilson [34] del Reino Unido y Oyama [35] de Japón.
Durante mucho tiempo, el SiAlON se ha estudiado principalmente como material estructural. En 1996 y 1997, Karunaratne et al. [36] y Shen Zhijian et al. [37] informaron por primera vez de las propiedades ópticas del SiAlON dopado con iones de tierras raras, respectivamente, abriendo así el uso de SiAlON como puerta de entrada a materiales funcionales. investigación. Sin embargo, no fue hasta 2002 que Krevel et al. [38] y Xie Rongjun et al. [39] propusieron materiales de conversión de luz basados en SiAlON, respectivamente, y pudieron usarse para obtener LED de luz blanca.
En la actualidad, la investigación sobre materiales de conversión de luz basados en SiAlON sigue siendo un tema de vanguardia, que se centra principalmente en la adaptación del espectro y la tecnología de síntesis: ① Xie Rongjun et al utilizaron Ca2 como material
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es un ion estable de α2SiAlON Al cambiar los iones dopantes, como Eu2 [40],
Ce3 [41], Yb2 [42], etc., picos de 583~605 nm, espectro de emisión en forma de banda a 500 nm,
549 nm y 573 ~ 577 nm. Al mismo tiempo, a medida que aumenta la concentración de iones dopados de tierras raras, se produce un efecto de extinción de la concentración. Por ejemplo, en el sistema corporal Ca2α2SiAlON:Eu2, cuando la concentración de iones Eu2 ≥ 0,075 at, la intensidad de la luminiscencia de la fluorescencia parece extinguida. ]. Además, Hirosaki et al. [43] utilizaron cristal columnar β2SiAlON como matriz para obtener un material de conversión de luz emisora de luz verde con un pico de 535 nm. ② Los materiales de fotoconversión a base de SiAlON generalmente se sintetizan mediante sinterización a presión de gas (GPS) [40-42] o sinterización por prensa en caliente (HP) [39], y las condiciones de reacción son relativamente duras. Suehiro et al. [44] sintetizaron materiales convertidores de luz en polvo en un solo paso mediante nitruración por reducción de vapor (GRN) (sin trituración mecánica).
Comparando el método de síntesis GPS, las partículas de polvo mostraron las ventajas de no aglomeración y distribución de tamaño uniforme, y la temperatura de reacción cayó de 1700 a 2000 ℃ a 1400 a 1500 ℃ Después del tratamiento térmico, la intensidad luminosa. >aumentó aproximadamente entre 42 y 62