一种制备多孔氮化硅陶瓷的方法.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CN105523774A(43)申请公布日2016.04.27(21)申请号201510761936.0(22)申请日2015.11.11(71)申请人陕西盛迈石油有限公司地址710065陕西省西安市高新区沣惠南路36号橡树街区1号楼10610室(72)发明人王耀斌(74)专利代理机构西安亿诺专利代理有限公司61220代理人贾苗苗(51)Int.Cl.C04B38/06(2006.01)C04B35/584(2006.01)权利要求书1页说明书2页(54)发明名称一种制备多孔氮化硅陶瓷的方法(57)摘要本发明涉及稀有金属材料制备技术领域，具体涉及一种制备多孔氮化硅陶瓷的方法。一种制备多孔氮化硅陶瓷的方法，将氮化硅、烧结助剂和粘结剂进行干混，然后相继加入水和甘油在研钵中轮辗20min，最终泥料中液相体积分数为50.3％；把泥料在常温模具中进行挤压，挤出圆柱形样品的直径为8.8mm，将其样品成约40mm长的试样，烘干，干燥后的样品进行排胶以去除有机物；最后把排胶后样品放入石墨坩埚里，在烧结炉中烧结，得到多孔氮化硅陶瓷。本发明利用蜂窝陶瓷模具，首次成功挤出具有广泛应用前景的氮化硅蜂窝陶瓷。方法简单易行，操作简单、易于推广。CN105523774ACN105523774A权利要求书1/1页1.一种制备多孔氮化硅陶瓷的方法，其特征在于：采用如下步骤：将氮化硅、烧结助剂和粘结剂进行干混，然后相继加入水和甘油在研钵中轮辗20min，最终泥料中液相体积分数为50.3％；把泥料在常温模具中进行挤压，挤出圆柱形样品的直径为8.8mm，将其样品成约40mm长的试样，烘干，干燥后的样品进行排胶以去除有机物；最后把排胶后样品放入石墨坩埚里，在烧结炉中烧结，得到多孔氮化硅陶瓷。2.如权利要求1一种制备多孔氮化硅陶瓷的方法，其特征在于：所述的氮化硅粉中α相含量大于95％，平均粒径约为1μm。3.如权利要求2一种制备多孔氮化硅陶瓷的方法，其特征在于：所述的烧结助剂为氧化钇。4.如权利要求3一种制备多孔氮化硅陶瓷的方法，其特征在于：所述的粘结剂为甲基纤维素。5.如权利要求4一种制备多孔氮化硅陶瓷的方法，其特征在于：所述的泥料中各原来配比（质量分数）为：氮化硅：68.6％，氧化钇：3.4％，甲基纤维素：2.3％，水：18.8％，甘油：6.9％。6.如权利要求1一种制备多孔氮化硅陶瓷的方法，其特征在于：所述的烧结时的烧结温度为1750℃，烧结气氛为0.5MPa的氮气压，时间为2h。7.如权利要求1一种制备多孔氮化硅陶瓷的方法，其特征在于：所述的烘干温度为40℃。8.如权利要求1一种制备多孔氮化硅陶瓷的方法，其特征在于：所述的排胶时的温度为600℃。9.如权利要求1一种制备多孔氮化硅陶瓷的方法，其特征在于：所述的坩埚内涂有氮化硼。10.如权利要求1一种制备多孔氮化硅陶瓷的方法，其特征在于：所述的模具为料筒直径为25mm，锥形模具的入口角为31.8°。2CN105523774A说明书1/2页一种制备多孔氮化硅陶瓷的方法技术领域[0001]本发明涉及稀有金属材料制备技术领域，具体涉及一种制备多孔氮化硅陶瓷的方法。背景技术[0002]多孔氮化硅陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、高比表面积、高比强等一系列优点，使其在熔融金属过滤、高温绝缘、催化剂载体、高温腐蚀性气体的过滤等领域有着广泛的应用前景。根据造孔机理来分，当前制备多孔氮化硅陶瓷主要有3种工艺路线：可控烧结法(改变烧结助剂种类、含量和烧结气氛等)、添加造孔剂法(如淀粉)和碳热还原法(二氧化硅为起始原料)。利用前两种方法很容易得到气孔率在70％以下的多孔氮化硅。而由于碳热还原法反应过程中有大约44％的质量损失，这种工艺更适合制各高气孔率(70％以上)的多孔氮化硅。[0003]虽然以上3种工艺路线各有优点，然而从成形角度考虑，以前研究者主要利用干压法来首先制备多孔氮化硅的坯体。但干压法的主要问题是不利于制备具有复杂形状的制品如蜂窝陶瓷。发明内容[0004]本发明旨在提出一种以甲基纤维素作粘结剂配制氮化硅泥料，利用柱塞式挤压模具通过挤压成形法制备多孔氮化硅陶瓷的方法。[0005]本发明的技术方案在于：一种制备多孔氮化硅陶瓷的方法，采用如下步骤：将氮化硅、烧结助剂和粘结剂进行干混，然后相继加入水和甘油在研钵中轮辗20min，最终泥料中液相体积分数为50.3％；把泥料在常温模具中进行挤压，挤出圆柱形样品的直径为8.8mm，将其样品成约40mm长的试样，烘干，干燥后的样品进行排胶以去除有机物；最后把排胶后样品放入石墨坩埚里，在烧结炉中烧结，得到多孔氮化硅陶瓷。[0006]优选地，所述的氮化硅粉中α相含量大于95％，平均粒径约为1μm。[0007]更优选地，所