[發明專利]一種氮化硅基導電陶瓷的制備方法及氮化硅基導電陶瓷刀具的成型方法

在審

• 申請號: 201510067122.7
• 申請日: 2015-02-09
• 公開（公告）號: CN104609865A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 伍尚華;古尚賢;郭偉明;曾俊杰;李安瓊;蔣強國;高棱;周茂鵬
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C04B35/596
• 分類號: C04B35/596;C04B35/622
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 馮筠

1.一種氮化硅基導電陶瓷的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將50-88％vol的Si₃N₄粉、10-45％vol的導電相、0-5％vol的粘結劑、2-5％vol的燒結助劑混合到一起，得混合原料；

所述燒結助劑由MO和稀土氧化物組成，所述MO為MgO、Al₂O₃、CaO和SiO₂中的至少一種；

S2、將混合原料分散于有機溶劑中，得混合漿料，然后將混合漿料烘干并過50-200目篩，得混合粉料；

S3、將混合粉料置于模具中，并在惰性氣體或氮氣或真空下，及1500-1900℃下保溫0.5-3h，制得氮化硅基導電陶瓷。

2.根據權利要求1所述一種氮化硅基導電陶瓷的制備方法，其特征在于，所述導電相為TiN、TiC、TiC_1-xN_x、MoSi₂、TiB₂、ZrB₂、碳纖維、石墨烯、碳納米管中的任一種；所述x為0.3-0.7。

3.根據權利要求1所述一種氮化硅基導電陶瓷的制備方法，其特征在于，所述粘結劑為Co、Mo、Ni、W、Ta和Ti中的至少一種。

4.根據權利要求1-3任一項所述一種氮化硅基導電陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟2中，混合原料與有機溶劑混合后，首先球磨4-48h，然后超聲分散3-5min，得混合漿料。

5.根據權利要求4所述一種氮化硅基導電陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟2中，將混合漿料置于60-80℃下蒸發除去大部分有機溶劑，然后在60-100℃下將混合漿料烘干并過50-200目篩，得混合粉料。

6.根據權利要求5所述一種氮化硅基導電陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟2中，所述混合漿料中固相的體積百分比為35-45％。

7.根據權利要求6所述一種氮化硅基導電陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟S3中，先以15℃/min的升溫速度使溫度由室溫升至1350-1500℃并保溫1h，然后以5℃/min的升溫速度繼續升溫至1500-1825℃并保溫2h。

8.一種氮化硅基導電陶瓷刀具的成型方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、采用電火花加工技術對權利要求1所述的氮化硅基導電陶瓷進行粗加工，得刀具坯體；

S2、用金剛石砂輪和/或立方氮化硼砂輪對刀具坯體進行精加工，得氮化硅基導電陶瓷刀具。

9.根據權利要求8所述一種氮化硅基導電陶瓷刀具的成型方法，其特征在于，步驟S1中，采用電火花加工技術對氮化硅基導電陶瓷進行粗加工的加工參數為：脈沖電壓80-150V，加工寬度5-100μs，脈沖間隔10-125μs，加工電流0.5-30A，加工速度0.25-10mm/min。

10.根據權利要求9所述一種氮化硅基導電陶瓷刀具的成型方法，其特征在于，步驟S1中，粗加工的加工余量為0.25-1mm。