采用碳管炉中氮气保护下常压烧结的方法，以β氮化硅为主相的粉末为原料，以纳米氧化铝为烧结助剂，分别在1700℃、1650℃、1600℃三个温度下，烧结制备了Al₂O₃含量不同的氮化硅陶瓷，应用C—射线衍射、扫描电镜、显微硬度仪等手段，研究了纳米Al₂O₃添加剂对Si₃N₄的烧结、材料的物相、组成和微观结构及性能的影响。 实验结果表明：在碳管炉中、氮气保护下进行烧结，添加剂为纳米Al₂O₃粉末时，由于纳米粉末的高活性、高烧结驱动力，在1650℃就可使Si₃N₄完全地烧结，并使其致密度可达理论密度的96％以上（比其它工艺高6％左右）；同时，纳米Al₂O₃地加入大大促进了长柱状β—Si₃N₄的生长和发育及柱状晶长径比的提高，使微观结构均匀、细化，形成了更多力学性能优异的固体—Sialon相，减少了不利于陶瓷材料性能的晶间玻璃相，净化了晶界。这些都大大有利于陶瓷材料性能的提高。 在1700℃下烧结的试样中，添加8％纳米Al₂O₃时，抗折强度达到最大值，为720.06MPa；在1650℃下烧结的试样中，添加10％纳米Al₂O₃时，β—Si₃N₄发育最为完全，形成了大量板晶状的β—Si₃N₄结构，这一特征使陶瓷的断裂韧性达到最大值，为8.61Mpa·m^1／2。 但是，作为助烧剂，加入的纳米Al₂O₃的含量以6％—12％为宜。当其含量＜60％时，只检测到α—Si₃N₄和Al₂O₃的混合物Si₃Al_2.67N₄O₄，它是形成Sialon初期的产物，对陶瓷材料的性能没有大的提高；而＞12％时，由于纳米Al₂O₃过量，烧结后试样中存在大量游离Al₂O₃颗粒，陶瓷材料的性能没有实质性提高，甚至有所下降。