本文以α-Si₃N₄、Al₂O₃和AlN、Y₂O₃和Nd₂O₃粉体为原料,采用无压烧结工艺,经1750℃烧结,保温1h,通过对Y₂O₃和Nd₂O₃两种粉体的质量百分含量的优化,制得组织和性能优良的β-Sialon陶瓷试样;对制得的β-Sialon陶瓷标准样条（3×4×36mm）进行热处理,并结合XRD和三点弯曲等手段加以分析和表征气氛、温度和时间对β-Sialon陶瓷力学性能的影响以及影响的机理。实验的内容及结论如下:在无压烧结的条件,制备β-Sialon陶瓷试样中发现:由于Nd₂O₃和Y₂O₃两种稀土氧化物的加入降低了陶瓷的烧结温度,使得在1750℃烧结,保温1h的条件下制得致密度较高、组织发育较完全和力学性能优良的β-Sialon陶瓷,其中原料质量百分配比为:36.848%α-Si₃N₄,22.372%Al₂O₃,6.58%AlN,2.1%Y₂O₃和2.1%Nd₂O₃的β-Sialon陶瓷致密度最高、组织发育最完全和力学性能最好,其相对密度、抗弯强度和断裂韧性值分别为92.86%、329.4MPa和6.058MPa·m1/2。在真空条件下,分别经900℃、1150℃、1300℃和1400℃热处理,保温2h的热处理后结果表明:经900℃、1150℃,保温2h热处理后β-Sialon陶瓷的抗弯强度比未经热处理的有了较大幅度的提高,经1300℃、1400℃,各保温2h热处理后抗弯强度有所下降,但断裂韧性变化都不大,其中经1150℃,保温2h的热处理的陶瓷的抗弯强度和断裂韧性提高的最大,值分别为485.4MPa和6.42MPa·m1/2,而未经过热处理的分别只有329.4MPa和6.058MPa·m1/2。在空气的条件下,分别经900℃、1150℃、1300℃和1400℃,各保温2h热处理后结果表明:经900℃、1150℃,保温2h热处理后β-Sialon陶瓷的抗弯强度比未经热处理的有了大较幅度的提高,而经1300℃、1400℃,各保温2h热处理后抗弯强度有所下降,但断裂韧性变化不大,其中经1150℃,保温2h的热处理的陶瓷的抗弯强度和断裂韧性提高的最大,值分别为545.9MPa和6.51MPa·m1/2。在空气的环境下,经900℃、1150℃、1300℃和1400℃分别保温2h、4h、5h和7h热处理后结果表明:在900℃经不同时间热处理后,β-Sialon陶瓷的抗弯强度一直呈上升趋势;在1150℃和1300℃热处理时,以4h为折点抗弯强度呈先上升后下降趋势;在1400℃热处理时,抗弯强度一直呈下降趋势。在时间分别为2h、4h、5h热处理条件下,以1150℃为折点,抗弯强度呈先上升后下降趋势;在7h热处理条件下,抗弯强度一直呈下降趋势。在空气中,热处理后β-Sialon陶瓷的抗弯强度最高值达到610.3MPa比未经热处理的有了很大的提高。原因是由于β-Sialon陶瓷中的Si₃N₄与空气中的氧气反应生成SiO2,使得表面的微裂纹达到了较为理想的愈合效果,SiO2的生成量过多或过少都不能达到理想的微裂纹愈合效果。