[科普中国]-赛隆

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。

简介烧结方法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。

应用由于Sialon的烧结性能远优于氮化硅，在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。1

相关资料发现背景1972 年赛隆( SiAlON) 首先由英国的Jack、Wilson和日本的Oyama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 等和沈志坚等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，Krevel 等和谢荣军等分别提出由SiAlON 基光转换材料可用来获得白光LED。

主要研究关于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。解荣军等以Ca2+ 作为α2SiAlON 的稳定离子， 通过改变掺杂离子，如Eu2+ 、Ce3+、Yb2+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 。

另外，Hirosaki 等以柱状晶β2SiAlON 为基体，获得了峰值为535nm 的绿光发射光转换材料。 SiAlON 基光转换材料通常采用气压烧结( GPS) 或热压烧结( HP) 合成，反应条件较为苛刻。Suehiro 等 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 %。2

本词条内容贡献者为:

王强 - 副教授 - 西南大学