一種氮化硅陶瓷的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種氮化硅陶瓷的制備方法，包括下述工藝步驟：混料：將經(jīng)干燥后的陶瓷原料按比例混合均勻，過(guò)100~300目篩；球磨：常溫下，將經(jīng)混料的粉料置于球磨機(jī)中，于120-180r/min的速度球磨4h~14h；燒結(jié)：常壓下，將粉料置于模具中，在燒結(jié)爐中以40-80℃/min的速度升溫至800℃~1900℃，保溫2h~5h，停止加熱后隨爐冷卻至室溫。本發(fā)明的制備方法可以實(shí)現(xiàn)在常壓下燒結(jié)氮化硅陶瓷，同時(shí)步驟簡(jiǎn)單、方便易行。利用該方法制備的氮化硅陶瓷強(qiáng)度高、致密性好、耐高溫和耐磨優(yōu)異，可廣泛用于各種對(duì)材料強(qiáng)度要求高的領(lǐng)域。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種氮化硅陶瓷的制備方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明具體涉及一種氮化硅陶瓷的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0003] 氮化硅陶瓷具有極高的強(qiáng)度很高且極耐高溫，其強(qiáng)度在1200°c的高溫不下降，受 熱后不會(huì)熔成融體，同時(shí)，其耐化學(xué)腐蝕性能優(yōu)異，能耐幾乎所有的無(wú)機(jī)酸和30%以下的 燒堿溶液，也能耐很多有機(jī)酸的腐蝕。
[0004] 氮化硅陶瓷的燒結(jié)工藝一般為三種：熱等靜壓（HIP)、熱壓（HP)和氣氛壓力燒結(jié)。
[0005] 熱等靜壓工藝是將制品放置到密閉的容器中，向制品施加各向同等的壓力，同時(shí) 施以高溫，在高溫高壓的作用下，制品得以燒結(jié)和致密化。熱等靜壓可以直接粉末成型，粉 末裝入模具，然后使用氮?dú)?、氬氣作加壓介質(zhì)，使粉末直接加熱加壓燒結(jié)成型的粉末冶金工 藝，其燒結(jié)的壓力為150MPa?200MPa。
[0006] 熱壓燒結(jié)是將干燥粉料充填入模型內(nèi)，再?gòu)膯屋S方向邊加壓邊加熱，壓力約為 70Mpa，使成型和燒結(jié)同時(shí)完成的一種燒結(jié)方法。該方法具有降低燒結(jié)溫度，縮短燒結(jié)時(shí)間， 抵制晶粒長(zhǎng)大，得到晶粒細(xì)小、致密度高和機(jī)械、電學(xué)性能良好的產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)。然而，其燒 結(jié)壓力高，且過(guò)程及設(shè)備復(fù)雜，生產(chǎn)控制要求嚴(yán)，模具材料要求高，能源消耗大，生產(chǎn)效率較 低,生產(chǎn)成本高。
[0007] 氣氛燒結(jié)是將陶瓷坯體在通入一定氣體的爐膛內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)的方法，其燒結(jié)壓力為 5?lOMPa。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明目的：本發(fā)明針對(duì)不足，提出一種氮化硅陶瓷的制備方法。
[0009] 技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種氮化硅陶瓷的制備方法，包括下述工藝步驟： ① 混料：將經(jīng)干燥后的陶瓷原料按比例混合均勻，過(guò)ΚΚΓ300目篩； ② 球磨：常溫下，將經(jīng)混料的粉料置于球磨機(jī)中，于120-180r/min的速度球磨 4tTl4h ; ③ 燒結(jié)：常壓下，將粉料置于模具中，在燒結(jié)爐中以40-80°C /min的速度升溫至 800°C?1900°C，保溫2h?5h，停止加熱后隨爐冷卻至室溫。
[0010] 作為優(yōu)化：所述步驟①混料中，過(guò)200目篩。
[0011] 作為優(yōu)化：所述步驟②球磨中，150r/min的速度球磨。
[0012] 作為優(yōu)化：所述步驟②球磨中，球磨時(shí)間為10h。
[0013] 作為優(yōu)化：所述步驟③燒結(jié)中，在燒結(jié)爐中以60°C /min的速度升溫至1200°C， 保溫4h。
[0014] 有益效果：本發(fā)明的制備方法可以實(shí)現(xiàn)在常壓下燒結(jié)氮化硅陶瓷，同時(shí)步驟簡(jiǎn)單、 方便易行。利用該方法制備的氮化硅陶瓷強(qiáng)度高、致密性好、耐高溫和耐磨優(yōu)異，可廣泛用 于各種對(duì)材料強(qiáng)度要求高的領(lǐng)域。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明： 實(shí)施例1 一種氮化硅陶瓷的制備方法，包括下述工藝步驟： ① 混料：將經(jīng)干燥后的陶瓷原料按比例混合均勻，過(guò)100目篩； ② 球磨：常溫下，將經(jīng)混料的粉料置于球磨機(jī)中，于120r/min的速度球磨4h; ③ 燒結(jié)：常壓下，將粉料置于模具中，在燒結(jié)爐中以40°C /min的速度升溫至800°C， 保溫2h，停止加熱后隨爐冷卻至室溫。
[0016] 實(shí)施例2 一種氮化硅陶瓷的制備方法，包括下述工藝步驟： ① 混料：將經(jīng)干燥后的陶瓷原料按比例混合均勻，過(guò)300目篩； ② 球磨：常溫下，將經(jīng)混料的粉料置于球磨機(jī)中，于180r/min的速度球磨14h; ③ 燒結(jié)：常壓下，將粉料置于模具中，在燒結(jié)爐中以80°C /min的速度升溫至1900°C， 保溫5h，停止加熱后隨爐冷卻至室溫。
[0017] 實(shí)施例3 一種氮化硅陶瓷的制備方法，包括下述工藝步驟： ① 混料：將經(jīng)干燥后的陶瓷原料按比例混合均勻，過(guò)200目篩； ② 球磨：常溫下，將經(jīng)混料的粉料置于球磨機(jī)中，于150r/min的速度球磨10h; ③ 燒結(jié)：常壓下，將粉料置于模具中，在燒結(jié)爐中以60°C /min的速度升溫至1200°C， 保溫4h，停止加熱后隨爐冷卻至室溫。
[0018] 上述實(shí)施例不以任何方式限制本發(fā)明，凡是采用等同替換或等效變換的方式獲得 的技術(shù)方案均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種氮化硅陶瓷的制備方法，其特征在于：包括下述工藝步驟： ① 混料：將經(jīng)干燥后的陶瓷原料按比例混合均勻，過(guò)ΚΚΓ300目篩； ② 球磨：常溫下，將經(jīng)混料的粉料置于球磨機(jī)中，于120-180r/min的速度球磨 4tTl4h ; ③ 燒結(jié)：常壓下，將粉料置于模具中，在燒結(jié)爐中以40-80°C /min的速度升溫至 800°C?1900°C，保溫2h?5h，停止加熱后隨爐冷卻至室溫。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化硅陶瓷的制備方法，其特征在于：所述步驟①混料中，過(guò) 200目篩。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化硅陶瓷的制備方法，其特征在于：所述步驟②球磨中， 150r/min的速度球磨。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化硅陶瓷的制備方法，其特征在于：所述步驟②球磨中，球 磨時(shí)間為10h。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化硅陶瓷的制備方法，其特征在于：所述步驟③燒結(jié)中，在 燒結(jié)爐中以60°C /min的速度升溫至1200°C，保溫4h。
【文檔編號(hào)】C04B35/622GK104193343SQ201410420239
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】錢(qián)兵, 孫書(shū)剛 申請(qǐng)人:南通高欣耐磨科技股份有限公司