氮化硼复相陶瓷材料及其无压烧结工艺.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CN105753485A(43)申请公布日2016.07.13(21)申请号201510928927.6(22)申请日2015.12.11(71)申请人天津城建大学地址300384天津市西青区津静公路26号(72)发明人石飞飞吴赟高富吴培栋夏晓禄刘辉王志峰王卫东科宝郭贝贝潘光美诸兆雪(74)专利代理机构天津才智专利商标代理有限公司12108代理人刘美甜陈利红(51)Int.Cl.C04B35/583(2006.01)权利要求书2页说明书5页(54)发明名称氮化硼复相陶瓷材料及其无压烧结工艺(57)摘要本发明公开了一种氮化硼复相陶瓷材料及其无压烧结工艺，该陶瓷材料由以下原料烧制而成：6％～46％的氧化硼、0％～59％的氮化硼、0％～47％的二氧化硅和14％～94％的氮化硅，氧化硼由硼酸加热后得到。无压烧结工艺步骤如下：先将原料采用湿法混磨，再将得到浆料真空干燥，得到固体粉末；而后在100～700℃热处理，破碎造粒、过筛，得到颗粒料；将颗粒料装入模具，在200～900℃、1～16Mpa条件下保温保压5～30min，脱模得到坯体；最后将坯体装炉，抽真空，升温至500℃，通入惰性气体至常压，在1600～1850℃无压烧结，随炉冷却，得到氮化硼复相陶瓷材料。该氮化硼复相陶瓷材料无压烧结工艺，选用设备简单，易于操作，能制备大尺寸、结构复杂的氮化硼复相陶瓷材料。CN105753485ACN105753485A权利要求书1/2页1.一种氮化硼复相陶瓷材料，其特征在于由以下原料按照质量百分比混合后烧制而成：其中氧化硼由硼酸脱水转化得到，氧化硼的质量按照硼酸质量的56.3％换算得到。2.如权利要求1所述氮化硼复相陶瓷材料的无压烧结工艺，其特征在于包括如下步骤：1)按照配比称取原料，采用湿法混磨，以正己烷或丙酮为介质，将原料混匀，得到浆料；2)将所述浆料在低于80℃条件下真空干燥，得到固体粉末；3)将步骤2)得到的固体粉末在100～700℃热处理2～4小时，然后进行破碎造粒并过筛，得到颗粒料；4)将步骤3)得到的颗粒料装入模具，在200～900℃、1～16Mpa条件下保温保压5～30min，然后脱模得到坯体；5)将所述坯体装炉，抽真空，以2～10℃/min速率升温至500℃，通入惰性气体至常压；然后升温至1600～1850℃保温2～4小时，随炉冷却，得到所述氮化硼复相陶瓷材料。3.如权利要求2所述氮化硼复相陶瓷材料的无压烧结工艺，其特征在于：步骤1)所述原料由32～36wt.％的氧化硼和64～68wt.％的氮化硅粉组成；步骤4)中保温条件为450～500℃，保压条件为6～7Mpa。4.如权利要求2所述氮化硼复相陶瓷材料的无压烧结工艺，其特征在于：步骤1)所述原料由29～32wt.％的氧化硼、28～30wt.％的氮化硼粉和40～42wt.％的氮化硅粉组成；步骤4)中保温条件为450～500℃，保压条件为6～8Mpa。5.如权利要求2所述氮化硼复相陶瓷材料的无压烧结工艺，其特征在于：步骤1)所述原料由26～28wt.％的氧化硼、27～31wt.％的氮化硼粉、7～10wt.％二氧化硅和33～38wt.％的氮化硅粉组成；步骤4)中保温条件为450～500℃，保压条件为6～8Mpa。6.如权利要求2所述氮化硼复相陶瓷材料的无压烧结工艺，其特征在于：步骤1)所述原料由33～37wt.％的氧化硼、28～34wt.％的氮化硼粉和32～38wt.％的氮化硅粉组成；步骤4)中保温条件为450～500℃，保压条件为5～7Mpa。7.如权利要求2所述氮化硼复相陶瓷材料的无压烧结工艺，其特征在于：步骤1)所述原料由29～32wt.％的氧化硼、27～33wt.％的氮化硼粉、8～12wt.％二氧化硅和29～34wt.％的氮化硅粉组成；步骤4)中保温条件为300～500℃，保压条件为3～4Mpa。8.如权利要求2所述氮化硼复相陶瓷材料的无压烧结工艺，其特征在于：步骤1)所述原料由24～29wt.％的氧化硼、16～21wt.％的氮化硼粉、17～21wt.％二氧化硅和33～39wt.％的氮化硅粉组成；步骤4)中保温条件为500～600℃，保压条件为7～9Mpa。9.如权利要求2所述氮化硼复相陶瓷材料的无压烧结工艺，其特征在于：步骤1)所述原料由27～34wt.％的氧化硼、37～42wt.％的氮化硼粉和28～33wt.％的氮化硅粉组成；步骤2CN105753485A权利要求书2/2页4)中保温条件为500～700℃，保压条件为8～10Mpa。3CN105753485A说明书1/5页氮化硼复相陶瓷材料及其无压烧结工艺技术领域[0001]本发明涉及无机材料制备领域，特别是涉及一种氮化硼复相陶瓷材料及其无压烧结工艺。背