[發(fā)明專利]氮化硅陶瓷球的制備方法及氮化硅陶瓷球

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610152151.8
• 申請(qǐng)日: 2016-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN105622109A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊現(xiàn)鋒;楊小樂;馮至峰;徐協(xié)文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B35/622
• 分類號(hào): C04B35/622;C04B35/584
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所 43008
• 代理人: 趙洪;黃麗

1.一種氮化硅陶瓷球的制備方法，包括以下步驟：

（1）將氮化硅粉、助燒劑、表面活性劑和石蠟類粘結(jié)劑共混，經(jīng)加熱攪拌后，得到預(yù)混料；

（2）將預(yù)混料、氮化硅粉和高聚物粘結(jié)劑混合并破碎，得到注射顆粒料；

（3）將注射顆粒料在加熱、加壓下注射至含球形模腔的模具中，冷卻后得到球形素坯，經(jīng)脫脂、燒結(jié)后，得到氮化硅陶瓷球。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化硅陶瓷球的制備方法，其特征在于，按質(zhì)量份計(jì)，所述步驟（1）與步驟（2）的總氮化硅粉為100份，其中步驟（1）的氮化硅粉質(zhì)量占總氮化硅粉質(zhì)量的30%～50%，所述助燒劑為6～8份，所述表面活性劑為1～2.5份，所述石蠟類粘結(jié)劑為20～30份，所述高聚物粘結(jié)劑為3～6份。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氮化硅陶瓷球的制備方法，其特征在于，所述氮化硅粉為α相含量不低于90%、中位徑D₅₀不大于0.4微米的氮化硅粉；所述助燒劑為Al₂O₃與Y₂O₃的組合；所述表面活性劑為硬脂酸或油酸；所述石蠟類粘結(jié)劑為蜂蠟、全精煉石蠟和微晶蠟的組合；所述高聚物粘結(jié)劑為聚苯乙烯、聚丙烯和高密度聚乙烯的組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氮化硅陶瓷球的制備方法，其特征在于，所述助燒劑中，Al₂O₃與Y₂O₃的質(zhì)量百分比為1∶1～3；所述石蠟類粘結(jié)劑中，蜂蠟、全精煉石蠟和微晶蠟的質(zhì)量百分比為1∶3～5∶1；所述高聚物粘結(jié)劑中，聚苯乙烯、聚丙烯和高密度聚乙烯的質(zhì)量百分比為2～4∶1∶1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的氮化硅陶瓷球的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中，所述加熱的溫度為60℃～90℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的氮化硅陶瓷球的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中，所述混合的溫度為145℃～185℃，所述破碎是指破碎至粒徑≤4mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的氮化硅陶瓷球的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中，所述加熱的溫度為140℃～180℃，所述加壓的壓力為40MPa～60MPa；所述含球形模腔的模具中，球形模腔的個(gè)數(shù)為2～8個(gè)，球形模腔的直徑為2.5mm～25mm；所述含球形模腔的模具裝備有熱流道。

8.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的氮化硅陶瓷球的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中，所述脫脂包括先溶劑脫脂后熱脫脂；所述溶劑脫脂采用的溶劑為汽油、煤油或正庚烷脫脂，所述溶劑脫脂的時(shí)間為24h～40h，所述溶劑脫脂的溫度為35℃～55℃；所述熱脫脂的溫度為750℃～1200℃，所述熱脫脂在真空下進(jìn)行。

9.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的氮化硅陶瓷球的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中，所述燒結(jié)在惰性氣氛下進(jìn)行，所述燒結(jié)的溫度為1780℃～1810℃，所述燒結(jié)的壓力為6MPa～9MPa。

10.一種如權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的制備方法制得的氮化硅陶瓷球。