[發明專利]一種批量生產氮化硅陶瓷的凝膠注模成型工藝

無效

• 申請號: 201210174742.7
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN103449819A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 呂曉霞
• 申請（專利權）人: 永康市德裕精密陶瓷科技有限公司
• 主分類號: C04B35/584
• 分類號: C04B35/584;C04B35/622
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種批量生產氮化硅陶瓷的凝膠注模成型工藝。?

背景技術：

氮化硅陶瓷是一種以α或β為主晶相的特種陶瓷材料，它具有一系列優良的性質，如高強度、高韌度、高導熱、抗高溫蠕變性能優良、耐磨性好和良好的自潤滑能力。在用于制造高溫葉片、高溫閥、高溫噴嘴、軸承、切削工具上有獨到的優勢。?

傳統的制備氮化硅陶瓷的方法包括：先進行干壓、熱壓鑄或靜壓成型，再脫脂，最后在1600℃-1900℃進行無壓燒結或加壓燒結，燒結氣氛一般為氮氣氣氛，以避免在此燒結溫度范圍內氮化硅分解氣化。?

由于氮化硅陶瓷的硬度大，機加工困難，難以用于制備復雜零部件，采用上述傳統方法制備出的零部件因為毛刺較多，拋光困難導致表面粗糙度高，加之成型密度的梯度分布不均勻易變形，并且坯體強度低，易于損壞，難以拓展到精密部件上使用。?

為滿足復雜零部件表面粗糙度的要求，通常對陶瓷表面進行處理，處理方法包括機械拋光，但是上述處理操作復雜，并且該處理會導致生產成本的增加，殘次品率也會升高。?

發明內容：

本發明的目的在于克服上述現有技術之不足，提供一種操作方便，能降低氮化硅陶瓷表面粗糙度和解決成型密度的梯度分布不均勻易變形的制備方法。?

為實現上述發明目的，本發明采用了如下技術方案：?

1、一種批量生產氮化硅陶瓷的凝膠注模成型工藝，其特征在于該工藝包含：溶劑，有機單體，交聯劑，分散劑，氮化硅粉體，氨水，催?化劑，引發劑。?

所述溶劑為去離子水，所述有機單體為羥甲基丙烯酰胺，用量為2.5％-10％，所述交聯劑為亞甲基雙丙烯酰胺，所述分散劑為聚丙烯酰胺和聚乙二醇，用量分別為0.5％-1.5％和1％-1.5％，所述催化劑為四甲基乙二胺，所述引發劑為過硫酸銨，用量為0.1％-0.3％。?

該工藝包括以下步驟：?

(a)按一定比例稱取所述有機單體、交聯劑、分散劑和去離子水，混合，磁力攪拌均勻，調節pH值，制成預混液；?

(b)將氮化硅粉體和預混液加入到球磨罐中，加120V電壓，球磨一定時間；?

(c)攪拌并真空排氣制成漿料；?

(d)取少量引發劑溶于被稀釋的少量催化劑溶液中，滴入1-2滴氨水，調節pH至堿性；?

(e)在漿料攪拌過程中逐滴加入，攪拌至混合均勻；?

(f)把漿料注入模具中，在引發劑的作用下漿料凝膠化形成坯體，取模；?

(g)取模后的濕坯通過適宜的干燥方法排除水分；?

(h)燒結制成氮化硅陶瓷。?

本發明相對于現有技術具有如下優點：?

1、密度顯著增加，表面粗糙度降低。?

2、坯體中成型密度的梯度分布均勻不易變形，并且坯體強度高，不易損壞。?

具體實施方式：

本發明現將通過下列實施例得以更詳細地描述。以下實施例僅提供作為解釋用途，而不意在限制本發明。?

本發明的配方包含：溶劑，有機單體，交聯劑，分散劑，氮化硅粉體，氨水，催化劑，引發劑。?

所述溶劑為去離子水，所述有機單體為羥甲基丙烯酰胺，用量為2.5?％-10％，所述交聯劑為亞甲基雙丙烯酰胺，所述分散劑為聚丙烯酰胺和聚乙二醇，用量分別為0.5％-1.5％和1％-1.5％，所述催化劑為四甲基乙二胺，所述引發劑為過硫酸銨，用量為0.1％-0.3％。?

該工藝包括以下步驟：?

(a)按一定比例稱取所述有機單體、交聯劑、分散劑和去離子水，混合，磁力攪拌均勻，調節pH值，制成預混液；?

(b)將氮化硅粉體和預混液加入到球磨罐中，加120V電壓，球磨一定時間；?

(c)攪拌并真空排氣制成漿料；?

(d)取少量引發劑溶于被稀釋的少量催化劑溶液中，滴入1-2滴氨水，調節pH至堿性；?

(e)在漿料攪拌過程中逐滴加入，攪拌至混合均勻；?

(f)把漿料注入模具中，在引發劑的作用下漿料凝膠化形成坯體，取模；?

(g)取模后的濕坯通過適宜的干燥方法排除水分；?

(h)燒結制成氮化硅陶瓷。?