The synthesis of (Ca, Mg)α′-Sialon ((Ca, Mg)xSi12-3xAl3xOxN16-x) powders using titania-bearing blast furnace slag as a starting material by carbothermal reduction–nitridation (CRN) was reported for the first time. The reaction processes were greatly affected by initial material and reaction parameters. With the compositions shifting range from x = 0.3 up to 2.0, the amount of (Ca, Mg)α′-Sialon, TiN and AlN, the solid solubility of Ca2+ and Mg2+, the unit cell parameters of the (Ca, Mg)α′-Sialon and the amount of elongated α′-Sialon grains increased, but β′-Sialon and SiC decreased. With the increase of synthesis temperature and holding time, the formation of (Ca, Mg) α′-Sialon in the products increased and the CRN reactions accelerated. The optimum synthesis conditions of (Ca, Mg) α′-Sialon were 1480℃ for 8 h, under which the crystalline phases of the products also included AlN, TiN and a small amount of SiC and β-CaSiO3. The volatilization of SiO resulted in a mass loss of samples, which was enhanced with the increase of synthesis temperature and holding time.

复相Sialon陶瓷材料是一种比单相Sialon性能更优良的高技术新材料。较详尽地阐述了目前已制备出的各种复相Sialon陶瓷材料的性能，特别报道了目前研究较少的O’-Sialon-TiN复相陶瓷材料的部分性能，并展望了复相Sialon陶瓷材料的应用前景。

以高钛渣、高铝矾土熟料、硅灰和炭黑为原料，采用碳热还原氮化法合成TiN/β′-Sialon导电陶瓷粉体。利用XRD，SEM和EDS检测手段研究了合成温度、恒温时间对反应过程的影响，并探讨了合成机理。结果表明：合成温度、恒温时间对反应过程影响显著。1400℃恒温2h时，β′-Sialon含量达最大，是最佳的工艺参数。此时β′-Sialon晶粒多呈长柱状，TiN为细小粒状。合成过程中SiO的挥发导致试样较大的质量损失，且随合成温度升高和恒温时间延长而增大。

采用TG-DTA、XRD和SEM技术研究了氧化温度、TiN含量和气氛氧分压对原位TiN/O’-Sialon复相材料抗氧化性能的影响。结果表明，在800～1000℃的空气中，TiN氧化为TiO2，O’-Sialon不发生氧化，恒温时间足够长，材料转变为原位TiO2/O’-Sialon复相材料，氧化过程遵循对数规律，反应表观活化能为56.1kJ/mol。在1200～1320℃的空气中，TiN和O’-Sialon都发生氧化，材料表面有“保护膜”生成，氧化过程遵循抛物线规律，反应表观活化能为48.8kJ/mol；增加材料中TiN含量会导致材料氧化增重量增加，但也有助于材料表面“保护膜”的形成。提高气氛氧分压，材料的氧化程度加剧。

以高钛渣为主要原料经碳热还原氮化法合成出廉价的TiN／O’-Sialon粉体作为原料，常压下烧结制备了TiN／O’-Sialon导电复合材料，利用XRD和SEM对其相组成和显微结构进行了表征，研究了初始原料中TiO2加入量对材料的致密化、力学性能及常温导电性能的影响。结果表明：烧结产物由O’-Sialon和TiN组成。O’-Sialon大多呈等轴状，粒度约1~3μm。TiN为细小粒状，粒度多小于0.5μm。初始原料中TiO2加入量为30％的材料，其体积密度为3.1g/cm3，硬度为9.2GPa，抗弯强度为169MPa。25％左右的TiO2加入量是决定材料中TiN能否形成导电网络的最低TiO2加入量，此时材料的电阻率为1.8×10-2Ω·cm。