[發明專利]一種氮化硅陶瓷的制備方法

無效

• 申請號: 201410420239.4
• 申請日: 2014-08-25
• 公開（公告）號: CN104193343A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 錢兵;孫書剛
• 申請（專利權）人: 南通高欣耐磨科技股份有限公司
• 主分類號: C04B35/584
• 分類號: C04B35/584;C04B35/622
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

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技術領域

本發明具體涉及一種氮化硅陶瓷的制備方法。

背景技術

氮化硅陶瓷具有極高的強度很高且極耐高溫，其強度在?1200℃的高溫不下降，受

熱后不會熔成融體，同時，其耐化學腐蝕性能優異，能耐幾乎所有的無機酸和?30%?以下的燒堿溶液，也能耐很多有機酸的腐蝕。

氮化硅陶瓷的燒結工藝一般為三種：熱等靜壓（HIP）、熱壓（HP）和氣氛壓力燒結。

熱等靜壓工藝是將制品放置到密閉的容器中，向制品施加各向同等的壓力，同時施以高溫，在高溫高壓的作用下，制品得以燒結和致密化。熱等靜壓可以直接粉末成型，粉末裝入模具，然后使用氮氣、氬氣作加壓介質，使粉末直接加熱加壓燒結成型的粉末冶金工藝，其燒結的壓力為?150MPa~200MPa。

熱壓燒結是將干燥粉料充填入模型內，再從單軸方向邊加壓邊加熱，壓力約為70Mpa，使成型和燒結同時完成的一種燒結方法。該方法具有降低燒結溫度，縮短燒結時間，抵制晶粒長大，得到晶粒細小、致密度高和機械、電學性能良好的產品的優點。然而，其燒結壓力高，且過程及設備復雜，生產控制要求嚴，模具材料要求高，能源消耗大，生產效率較低，生產成本高。

氣氛燒結是將陶瓷坯體在通入一定氣體的爐膛內進行燒結的方法，其燒結壓力為5~10MPa。

發明內容

發明目的：本發明針對不足，提出一種氮化硅陶瓷的制備方法。

技術方案：本發明所述的一種氮化硅陶瓷的制備方法，包括下述工藝步驟：

①混料：將經干燥后的陶瓷原料按比例混合均勻，過?100~300?目篩?；

②球磨：常溫下，將經混料的粉料置于球磨機中，于?120-180r/min?的速度球磨

4h~14h；

③燒結：常壓下，將粉料置于模具中，在燒結爐中以?40-80℃?/min?的速度升溫至

800℃?~1900℃，保溫?2h~5h，停止加熱后隨爐冷卻至室溫。

作為優化：所述步驟①混料中，過?200目篩。

作為優化：所述步驟②球磨中，150r/min?的速度球磨。

作為優化：所述步驟②球磨中，球磨時間為10h。

作為優化：所述步驟③燒結中，在燒結爐中以?60℃?/min?的速度升溫至1200℃，保溫4h。

????有益效果：本發明的制備方法可以實現在常壓下燒結氮化硅陶瓷，同時步驟簡單、方便易行。利用該方法制備的氮化硅陶瓷強度高、致密性好、耐高溫和耐磨優異，可廣泛用于各種對材料強度要求高的領域。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步說明：

實施例1

一種氮化硅陶瓷的制備方法，包括下述工藝步驟：

①混料：將經干燥后的陶瓷原料按比例混合均勻，過?100目篩?；

②球磨：常溫下，將經混料的粉料置于球磨機中，于?120r/min?的速度球磨4h；

③燒結：常壓下，將粉料置于模具中，在燒結爐中以?40℃?/min?的速度升溫至800℃，保溫?2h，停止加熱后隨爐冷卻至室溫。

實施例2

一種氮化硅陶瓷的制備方法，包括下述工藝步驟：

①混料：將經干燥后的陶瓷原料按比例混合均勻，過?300?目篩?；

②球磨：常溫下，將經混料的粉料置于球磨機中，于?180r/min?的速度球磨14h；

③燒結：常壓下，將粉料置于模具中，在燒結爐中以?80℃?/min?的速度升溫至1900℃，保溫?5h，停止加熱后隨爐冷卻至室溫。?

實施例3

一種氮化硅陶瓷的制備方法，包括下述工藝步驟：

①混料：將經干燥后的陶瓷原料按比例混合均勻，過?200?目篩?；

②球磨：常溫下，將經混料的粉料置于球磨機中，于?150r/min?的速度球磨10h；

③燒結：常壓下，將粉料置于模具中，在燒結爐中以?60℃?/min?的速度升溫至1200℃，保溫?4h，停止加熱后隨爐冷卻至室溫。

上述實施例不以任何方式限制本發明，凡是采用等同替換或等效變換的方式獲得的技術方案均落在本發明的保護范圍內。