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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Al<,2>O<,3>含量不同的氮化硅陶瓷,应用X-射线衍射、扫描电镜、显微硬度仪等手段,研究了纳米Al<,2>O<,3>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Al<,2>O<,3>粉末时,由于纳米粉末的高活性、高烧结驱动力,在1650℃就可使Si<,3>N<,4>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Al<,2>O<,3>地加入大大促进了长柱状β-Si<,3>N<,4>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溶体-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Al<,2>O<,3>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Al<,2>O<,3>时,β-Si<,3>N<,4>发育最为完全,形成了大量板晶状的β-Si<,3>N<,4>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Al<,2>O<,3>的含量以6%-12%为宜.当其含量<6%时,只检测到α-Si<,3>N<,4>和Al<,2>O<,3>的混合物Si<,3>Al<,2.67>N<,4>O<,4>,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Al<,2>O<,3>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.