多孔氮化硅-碳化硅复合陶瓷的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108821774A(43)申请公布日2018.11.16(21)申请号201810699803.9C04B35/636(2006.01)(22)申请日2018.06.29C04B38/06(2006.01)(71)申请人芜湖市元奎新材料科技有限公司地址238300安徽省芜湖市无为县蜀山镇百胜社区(72)发明人章波郭元(74)专利代理机构北京联瑞联丰知识产权代理事务所(普通合伙)11411代理人苏友娟(51)Int.Cl.C04B35/565(2006.01)C04B35/584(2006.01)C04B35/622(2006.01)C04B35/63(2006.01)C04B35/632(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称多孔氮化硅-碳化硅复合陶瓷的制备方法(57)摘要本发明提出了一种多孔氮化硅-碳化硅复合陶瓷的制备方法，包括以下步骤：1)按照重量百分数计算，称取氮化硅粉体30～60％、碳化硅粉体15～40％、改性二氧化钛6～15％、稀土氧化物2～5％及结合剂3～6％备用；2)先将氮化硅粉体、碳化硅粉体、改性二氧化钛与稀土氧化物混合后，再加入结合剂混合均匀，干压成型得到素坯；3)将素坯在氮气气氛下以1～10℃/min的升温速度升温到1500～1650℃，保温2～10小时，烧结过程中始终通入流动氮气，最后随炉冷却，即获得多孔氮化硅-碳化硅复合陶瓷；其中，改性二氧化钛主要由二氧化钛、椰壳粉与羟甲基纤维素制备得到。该制备方法烧结温度较低，获得的多孔氮化硅-碳化硅复合陶瓷气孔率高且断裂韧性高。CN108821774ACN108821774A权利要求书1/1页1.一种多孔氮化硅-碳化硅复合陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)按照重量百分数计算，称取氮化硅粉体30～60％、碳化硅粉体15～40％、改性二氧化钛6～15％、稀土氧化物2～5％及结合剂3～6％备用；2)先将氮化硅粉体、碳化硅粉体、改性二氧化钛与稀土氧化物混合后，再加入结合剂混合均匀，干压成型得到素坯；3)将素坯在氮气气氛下以1～10℃/min的升温速度升温到1500～1650℃，保温2～10小时，烧结过程中始终通入流动氮气，最后随炉冷却，即获得多孔氮化硅-碳化硅复合陶瓷；其中，所述改性二氧化钛主要由二氧化钛、椰壳粉与羟甲基纤维素制备得到。2.根据权利要求1所述的多孔氮化硅-碳化硅复合陶瓷的制备方法，其特征在于，所述改性二氧化钛的制备方法包括以下步骤：1)将二氧化钛与羟甲基纤维素溶于醇溶剂中，然后加热至40～50℃搅拌混合均匀，即可获得混合液；2)将椰壳粉加入到步骤1)的混合液搅拌混合后干燥，再在氮气气氛下450～650℃进行焙烧3～5h，冷却至室温，粉磨即可。3.根据权利要求2所述的多孔氮化硅-碳化硅复合陶瓷的制备方法，其特征在于，所述二氧化钛与所述羟甲基纤维素的质量之比为1:0.03～0.06，所述二氧化钛与所述椰壳粉的质量之比为1:0.1～0.3。4.根据权利要求2所述的多孔氮化硅-碳化硅复合陶瓷的制备方法，其特征在于，所述醇溶剂选自乙醇、丙醇与丁二醇中的一种或者多种。5.根据权利要求1所述的多孔氮化硅-碳化硅复合陶瓷的制备方法，其特征在于，稀土氧化物为氧化钇。6.根据权利要求1所述的多孔氮化硅-碳化硅复合陶瓷的制备方法，其特征在于，所述结合剂为树脂或者聚乙二醇。2CN108821774A说明书1/3页多孔氮化硅-碳化硅复合陶瓷的制备方法技术领域[0001]本发明属于陶瓷制备技术领域，具体涉及一种多孔氮化硅-碳化硅复合陶瓷的制备方法。背景技术[0002]多孔陶瓷普遍具有轻质、隔热、耐热、耐蚀的特点，广泛地应用于过滤、催化、吸音、气敏及人工骨等领域。与氧化物基多孔陶瓷相比，多孔Si3N4陶瓷强度高、介电常数低且稳定，在军事电子工业方面作为一种新型的“结构-功能”一体化材料有应用前景，引起了广泛的研究。[0003]多孔陶瓷的制备有添加造孔剂法、模板复制法、发泡法、颗粒堆积法、溶胶凝胶法等。其中添加造孔剂法、模板复制法、发泡法、溶胶凝胶法均需要另外添加造孔剂、模板、发泡剂、引发剂、催化剂等有机试剂使成型工艺复杂，需要考虑的影响因素增多，增加了生产成本。采用现有方法制备的多孔氮化硅-碳化硅复合陶瓷均存在一些缺陷，有些由于产品中存在未反应的硅粉导致陶瓷的耐蚀性及耐热性较差，有些产品抗弯强度较低，有些存在烧结温度较高、制备工艺复杂及生产成本较高的缺陷。发明内容[0004]本发明提出一种多孔氮化硅-碳化硅复合陶瓷的制备方法，该制备方法烧结温度较低，获得的多孔氮化硅-碳化硅复合陶瓷气孔率高且断裂韧性高。[0005]本发明的技术方案是这样实现的：[0006]一种多孔氮化硅-碳化硅复