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(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(10)申请公布号CNCN104150940104150940A(43)申请公布日2014.11.19(21)申请号201310178105.1(22)申请日2013.05.14(71)申请人中国科学院上海硅酸盐研究所地址200050上海市长宁区定西路1295号(72)发明人胡海龙曾宇平左开慧夏咏锋姚东旭孙庆波(74)专利代理机构上海唯源专利代理有限公司31229代理人刘秋兰(51)Int.Cl.C04B38/00(2006.01)C04B35/565(2006.01)C04B35/584(2006.01)C04B35/63(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图4页附图4页(54)发明名称氮化硅与碳化硅复相多孔陶瓷及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种Si3N4与SiC复相多孔陶瓷,其氮化率高于85%,孔隙率为30~60%。其制备方法为:①以Si和SiC为原料,添加烧结助剂,球磨混合均匀成浆料;②将浆料进行干燥、过筛、干压成型,并经冷等静压处理形成素坯体;③将素坯体放置于烧结炉中,在高纯氮气气氛中,先升温至900~1200℃,再升温至1300~1500℃,然后进行氮化反应烧结,烧结完毕降温,最后随炉冷却。本发明的烧结方法具有烧结时间快、工艺简单、能耗低等特点,易得到净尺寸成型、复杂形状,孔隙率高、空隙可控、空隙结构定向互连的Si3N4/SiC复相多孔陶瓷材料,且成型简单,最高抗弯强度可达150MPa。CN104150940ACN10459ACN104150940A权利要求书1/1页1.一种Si3N4与SiC复相多孔陶瓷,其特征在于所述Si3N4与SiC复相多孔陶瓷的氮化率高于85%,优选地高于87%,更优选地高于90%;孔隙率为30~60%,优选为32~40%,更优选为35~38%。2.如权利要求1所述的Si3N4与SiC复相多孔陶瓷,其特征在于所述Si3N4与SiC复相多孔陶瓷的孔径大小为0.5~3μm,优选0.5~1μm,或者优选1~3μm。3.一种制备Si3N4与SiC复相多孔陶瓷的方法,其特征在于包括如下步骤:①以Si粉和SiC粉为原料,添加烧结助剂,机械湿法球磨混合均匀成浆料,其中,所述烧结助剂包括占Si粉和SiC粉原料总重量计的6~10%的Y2O3和不超过20%的ZrO2;②将浆料进行干燥、过筛、干压成型,并经冷等静压处理形成素坯体;③将素坯体放置于烧结炉中,在高纯氮气气氛中,先快速升温至900~1200℃,再缓慢升温至1300~1500℃,然后进行氮化反应烧结,烧结完毕降温至600~1000℃,最后随炉冷却得到Si3N4与SiC复相多孔陶瓷。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:步骤③中,将素坯体放置于烧结炉中,在高纯氮气气氛中,先以12~25℃/min优选以15~20℃/min速率快速升温至900~1200℃优选至1000~1150℃更优选至1100℃,再以2~12℃/min优选以5~10℃/min速率缓慢升温至1300~1500℃优选至1350~1450℃更优选至1400℃,然后进行氮化反应烧结1~6h优选1.5~3h更优选2h,烧结完毕以5~20℃/min优选以10℃/min速率降温至600~1000℃优选800℃,最后随炉冷却得到Si3N4与SiC复相多孔陶瓷。5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:步骤①中,Si粉的粒径为1.0~10微米优选为1.3~4.5微米,SiC粉的粒径为0.2~40微米优选0.5~20微米,Si粉和SiC粉的质量比为60~80:20~40,优选65~75:25~35,更优选70:30;用SiC球进行机械湿法球磨10~30h优选12~24h,其中,湿法球磨时以无水乙醇为分散剂,Si粉、SiC粉与烧结助剂:分散剂:SiC球的重量比为1:0.8~1.2:0.8~2.5优选为1:1:1~2。6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:步骤②中,浆料在40~150℃优选60~110℃干燥8~30h优选干燥12~24h,用100~300目的筛网过筛,在0.5~20MPa下干压成型,并经15~200MPa冷等静压处理形成素坯体。7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:步骤①中,所述烧结助剂包括占Si粉和SiC粉原料总重量计的7~9%优选8%的Y2O3和0.5~15%优选2~12%更优选5%~10%的ZrO2。8.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:步骤③中,氮气压力为0.02MPa~0.5MPa,优选为0.05MPa~0.1MPa。2CN104150940A说明书1/5页氮化硅与碳化硅复相多孔陶瓷及其制备方法技术领域[0001]本发明属于多孔陶瓷技术领域,具体涉及一种Si3N4