氮化硅-碳化铪复相陶瓷的制备方法.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CN104591743A(43)申请公布日2015.05.06(21)申请号201510064597.0(22)申请日2015.02.06(71)申请人淄博硅元泰晟陶瓷新材料有限公司地址255129山东省淄博市淄川区昆仑镇西龙角村(72)发明人郭瑞本孙兆江孙百忠(74)专利代理机构青岛发思特专利商标代理有限公司37212代理人马俊荣(51)Int.Cl.C04B35/584(2006.01)C04B35/56(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称氮化硅-碳化铪复相陶瓷的制备方法(57)摘要本发明属于陶瓷材料技术领域，具体涉及一种氮化硅-碳化铪复相陶瓷的制备方法，由如下重量百分比的原料制成：金属硅粉70-90％，碳化铪6-22％，硼化锆2-5％，阿隆结合尖晶石1-3％。将上述原料和介质进行球磨得到混合均匀的料浆，料浆烘干、过筛，得到预成型粉料；将预成型粉料放在模具中压成素坯，并将素坯冷等静压处理，得到预烧结体；将预烧结体置入真空烧结炉中，通入氮气，烧结即得。本发明相比于气压烧结或热压烧结氮化硅及其复合陶瓷，具有更好的硬度、抗弯强度和断裂韧性，产品尺寸不收缩，半成品可加工，适合制备复杂形状产品，操作简便，可进行大规模工业化生产。CN104591743ACN104591743A权利要求书1/1页1.一种氮化硅-碳化铪复相陶瓷的制备方法，其特征在于由如下重量百分比的原料制成：2.根据权利要求1所述的氮化硅-碳化铪复相陶瓷的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将上述原料和介质进行球磨得到混合均匀的料浆，将料浆烘干、过筛，得到预成型粉料；(2)将预成型粉料放在模具中压成素坯，并将素坯冷等静压处理，得到预烧结体；(3)将预烧结体置入真空烧结炉中，通入氮气，烧结即得。3.根据权利要求2所述的氮化硅-碳化铪复相陶瓷的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的介质是无水乙醇。4.根据权利要求2所述的氮化硅-碳化铪复相陶瓷的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的原料和介质的质量比是1:1.5-1.8。5.根据权利要求2所述的氮化硅-碳化铪复相陶瓷的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的球磨时间是16-24h。6.根据权利要求2所述的氮化硅-碳化铪复相陶瓷的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的烘干温度是60-80℃，烘干时间是10-16h。7.根据权利要求2所述的氮化硅-碳化铪复相陶瓷的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的过筛是过40-60目筛。8.根据权利要求2所述的氮化硅-碳化铪复相陶瓷的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的冷等静压处理的压力为150-180MPa，时间为1-3分钟。9.根据权利要求2所述的氮化硅-碳化铪复相陶瓷的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述的烧结压力为0.02-0.5MPa，烧结温度为1550-1600℃，保温时间为6-10h。2CN104591743A说明书1/4页氮化硅-碳化铪复相陶瓷的制备方法技术领域[0001]本发明属于陶瓷材料技术领域，具体涉及一种氮化硅-碳化铪复相陶瓷的制备方法。背景技术[0002]氮化硅陶瓷具有优异的高温力学性能，被公认为最具有发展前途的高温结构陶瓷材料之一。氮化硅属六方晶系，是由[SiN4]4-四面体共用顶角构成的三维空间网络，属共价键化合物，结构坚固，扩散系数小，没有熔融状态，约在1900℃分解成氮气和硅，难于烧结，其机械性能、高温性能和化学稳定性优良。通常氮化硅陶瓷有反应烧结、气压烧结和热压烧结。热压烧结致密度大，强度高，但热压炉膛容量小，电耗高，形状简单。气压炉比较热压炉，炉膛更大一些，但因气压很高，炉膛尺寸也受一定限制。况且，产品烧结易收缩变形，所以大规模生产复杂形状部件存在难度。而反应烧结氮化硅常压烧结，产品无收缩，可进行机械加工，尺寸精度易控制，生产工艺相对简单，可制备复杂形状部件，能够进行规模化生产。但该种烧结方式密度偏低，力学性能也受到影响。为改善力学性能，现有技术有在氮化硅中加入氮化硼、氧化锆、氧化钇辅助材料的制备方法，虽然比之纯反应烧结氮化硅有了提高，但仍未达到较理想的效果，因此，继续寻找一种提高反应烧结氮化硅复相陶瓷力学性能的方法，成为工程陶瓷的一个难点。发明内容[0003]本发明的目的是提供一种氮化硅-碳化铪复相陶瓷的制备方法，操作简便，适合工业化生产，制得的产品无收缩，性能良好。[0004]本发明所述的氮化硅-碳化铪复相陶瓷的制备方法，由如下重量百分比的原料制成：[0005][0006]所述的原料是将中位径20-35微米含量99％的金属硅粉、中位径40-50微米含量为99.5％碳化铪、中位径5-10微米含量为98％的硼化锆和中位