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一種高性能大尺寸氮化硅陶瓷材料的制備方法與流程

文檔序號:12089521閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種高性能大尺寸氮化硅陶瓷材料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:

(1)按下列重量比準備原料:氮化硅粉85~93%、氧化鎂0.5~5%、氧化鋁1~7%、稀土氧化物3~10%;

(2)將原料混勻,得到氮化硅復合粉料漿;

(3)采用閉環(huán)造粒方式對氮化硅復合粉漿料進行噴霧造粒,制得氮化硅造粒粉;

(4)將淡化硅造粒粉倒入橡膠模具,然后進行100~300MPa冷等靜壓處理成型,制得氮化硅壓坯;

(5)將淡化硅壓坯裝入高溫燒結爐,并埋入埋粉,然后于氮氣氣氛、氮氣壓力-100~+100mbar、1500~1750℃條件下保溫0.5~2小時進行燒結,獲得預燒結體;

(6)將預燒結體裝入氣壓燒結爐內(nèi),然后于氮氣氣氛、氮氣壓力2~8Mpa、1750~1900℃條件下保溫2~6小時進行氣壓燒結,獲得氮化硅陶瓷材料。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種高性能大尺寸氮化硅陶瓷材料的制備方法,其特征在于,所述稀土氧化物為氧化釔、氧化鑭、氧化鈰中的一種或兩種。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種高性能大尺寸氮化硅陶瓷材料的制備方法,其特征在于,所述氮化硅粉末平均粒徑為0.2~4um,氧含量低于2%。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種高性能大尺寸氮化硅陶瓷材料的制備方法,其特征在于,所述步驟(2)中,采用球磨的方式將原料混勻得到氮化硅復合粉料漿,其中,球磨介質(zhì)為無水乙醇或異丙醇,球、料比為2~3∶1,球磨時間為48~100h。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種高性能大尺寸氮化硅陶瓷材料的制備方法,其特征在于,所述步驟(3)中,噴霧造粒的工藝條件為氮氣氣氛,進口溫度130~190℃,出口溫度65~95℃。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種高性能大尺寸氮化硅陶瓷材料的制備方法,其特征在于,所述步驟(4)中,對氮化硅造粒粉進行冷壓處理后,還對其進行機械加工處理,減少后續(xù)加工余量。

7.根據(jù)權利要求5或6所述的一種高性能大尺寸氮化硅陶瓷材料的制備方法,其特征在于,所述高溫燒結爐為石墨發(fā)熱體燒結爐。

8.根據(jù)權利要求5或6所述的一種高性能大尺寸氮化硅陶瓷材料的制備方法,其特征在于,所述步驟(5)中,埋粉由1~4%氧化鎂、1~5%氧化鋁、45~56%BN、40~52%氮化硅組成。

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