一种氮化物陶瓷材料的先驱体转化制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102167590A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102167590A(43)申请公布日2011.08.31(21)申请号201110007876.5(22)申请日2011.01.14(71)申请人中国人民解放军国防科学技术大学地址410073湖南省长沙市开福区砚瓦池正街137号(72)发明人李斌张长瑞曹峰王思青曹英斌周新贵刘坤(74)专利代理机构长沙星耀专利事务所43205代理人宁星耀(51)Int.Cl.C04B35/58(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种氮化物陶瓷材料的先驱体转化制备方法(57)摘要一种氮化物陶瓷材料的先驱体转化制备方法，其包括以下步骤：（1）将含有氮化物陶瓷基本化学键结构的元素有机聚合物置于密闭压力容器中，在0.2～10MPa惰性气氛，50～200℃温度下保温2～80小时，至发生交联固化；（2）将步骤（1）所得交联固化产物置于裂解炉中，在600～1100℃温度下，保温0.5~2小时，裂解，即得到所需氮化物陶瓷。本发明操作步骤简单，制备温度低，对设备的要求低；制备出的氮化物陶瓷材料分子组成可调节，纯度高，且易成型，适用于制备复杂外形构件。CN1026759ACCNN110216759002167595A权利要求书1/1页1.一种氮化物陶瓷材料的先驱体转化制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将含有氮化物陶瓷基本化学键结构的元素有机聚合物置于密闭压力容器中，在0.2～10MPa惰性气氛，50～200℃温度下保温2～80小时，至发生交联固化；（2）将步骤（1）所得交联固化产物置于裂解炉中，在600～1100℃温度下，保温0.5~2小时，裂解，即得到所需氮化物陶瓷。2.如权利要求1所述氮化物陶瓷材料的先驱体转化制备方法，其特征在于，步骤（1），惰性气氛压力为0.3～8.0MPa，交联固化温度为80～120℃，保温时间为3～72小时。3.如权利要求1或2所述氮化物陶瓷材料的先驱体转化制备方法，其特征在于，步骤（1），所述含有氮化物陶瓷基本化学键结构的元素有机聚合物为聚硅氮烷、聚硼氮烷或聚硼硅氮烷。4.如权利要求1或2所述氮化物陶瓷材料的先驱体转化制备方法，其特征在于，步骤（1），所述惰性气氛为氮气。5.如权利要求1或2所述氮化物陶瓷材料的先驱体转化制备方法，其特征在于，步骤（2），裂解温度为700～1000℃。6.如权利要求3所述氮化物陶瓷材料的先驱体转化制备方法，其特征在于，步骤（2），裂解温度为700～1000℃。7.如权利要求1或2所述氮化物陶瓷材料的先驱体转化制备方法，其特征在于，步骤（2），所述裂解在氨气气氛或氮气气氛中进行。8.如权利要求3所述氮化物陶瓷材料的先驱体转化制备方法，其特征在于，步骤（2），所述裂解在氨气气氛或氮气气氛中进行。9.如权利要求1或2所述氮化物陶瓷材料的先驱体转化制备方法，其特征在于，步骤（2），所述裂解在持续真空环境中进行。10.如权利要求3所述氮化物陶瓷材料的先驱体转化制备方法，其特征在于，步骤（2），所述裂解在持续真空环境中进行。2CCNN110216759002167595A说明书1/3页一种氮化物陶瓷材料的先驱体转化制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种氮化物陶瓷材料的制备方法，更具体地说，是涉及一种氮化物陶瓷材料的先驱体转化制备方法。背景技术[0002]随着科学技术的高速发展，航空、航天、能源等众多高科技领域均对高性能材料提出了越来越迫切的需求。由于陶瓷具有优异的耐高温、抗烧蚀、耐磨损、高硬度等特性，且具有较高的弹性模量和较低的密度，某些陶瓷基复合材料还兼具防热、隔热、透波等诸多良好功能，因此，世界各发达国家都把陶瓷材料看作对人类未来有重要影响的高技术新材料而予以重点研究。[0003]对于陶瓷材料来讲，其最为传统的制备工艺为烧结工艺，如热压烧结、反应烧结等。但是，传统的烧结工艺存在着致命的缺陷。由于绝大多数陶瓷材料具有非常高的熔点，因此，所需的烧结温度很高，一方面，对设备提出了苛刻的要求；另一方面，在烧结的过程中，一般需要添加烧结助剂，这会对材料的高温性能及其他性能产生负面影响。此外，传统烧结工艺难以实现复杂形状构件的成型。因此，人们着眼于开发新型的陶瓷材料制备工艺。[0004]先驱体裂解工艺是近年来发展的一种新型陶瓷材料制备工艺，可以用来制备陶瓷粉体、多孔陶瓷、陶瓷纤维、陶瓷涂层及陶瓷基复合材料等。先驱体裂解工艺具有诸多优点，例如：（1）可以对先驱体分子进行设计，从而对裂解产物的成分进行控制；（2）先驱体的裂解温度较低，可以降低对设备的要求，减少工艺成本；（3）裂解过程中不需要添加烧结助剂，从而可以制备较纯净的材料；（4）易实现