[發(fā)明專利]一種復相陶瓷及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810508754.6
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN108439995B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設計）人: 羅志偉;盧安賢;張巖;張靜;劉建磊
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C04B35/584
• 分類號: C04B35/584;C04B35/80;C04B35/622;C04B35/64
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠

1.一種復相陶瓷，其特征在于，由質(zhì)量百分比為28~32% Y₂Si₂O₇，27~33%SiC和35~45%β-Si₃N₄棒狀晶體組成；

所述的復相陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

1）Y₂Si₂O₇粉末的制備

將Y₂O₃和SiO₂按照摩爾比1:2進行混合，球磨后，過篩，得到混合粉體；將混合粉體置于銹鋼模具壓制成坯體，將坯體干燥后，在空氣氣氛下，進行燒結，隨爐冷卻并粉碎，得到Y₂Si₂O₇粉末；

2）復相陶瓷的制備

將SiC、α-Si₃N₄粉末與步驟1）中Y₂Si₂O₇粉末按照設定比例進行球磨混合，球磨完后，進行烘干和過篩，得到粉末混合料；將粉末混合料放入不銹鋼磨具壓制成坯體，坯體干燥后，在氮氣氣氛下，進行真空燒結，燒結完畢后，即得復相陶瓷。

2.根據(jù)權利要求1所述的復相陶瓷，其特征在于，由質(zhì)量百分比為29~31% Y₂Si₂O₇，29~31%SiC和38~42% β-Si₃N₄棒狀晶體組成。

3.根據(jù)權利要求1所述的復相陶瓷，其特征在于，所述步驟1）中，球磨時間為9~11h，篩為300~400目的篩子。

4.根據(jù)權利要求1所述的復相陶瓷，其特征在于，所述步驟1）中，壓制強度為10~15MPa，燒結的升溫速率3~5℃/min，燒結溫度為1500~1520℃；燒結時間為6~8h。

5.根據(jù)權利要求1所述的復相陶瓷，其特征在于，所述步驟2）中，真空燒結前，對燒結爐進行抽真空處理，抽到真空狀態(tài)后，通滿氮氣，接著再抽真空，反復3次后；升溫至燒結溫度后，通入氮氣至壓強為0.15~0.20MPa。

6.根據(jù)權利要求1所述的復相陶瓷，其特征在于，所述步驟2）中，球磨時間為9~11h，篩為400~600目的篩子；干燥溫度為100~105℃。

7.根據(jù)權利要求1所述的復相陶瓷，其特征在于，所述步驟2）中，真空燒結的升溫速率3~5℃/min，燒結溫度為1650~1680℃；燒結時間為3~4h。

8.根據(jù)權利要求1或2所述的復相陶瓷，其特征在于所述復相陶瓷的密度為3.35~3.41g/cm³，在25~600℃下的線熱膨脹系數(shù)為3.17~3.34×10^-6/℃，維氏顯微硬度為14.8~16.1GPa，抗彎強度為442~477MPa，彈性模量為221~239GPa，熱導率為23.9~28.1 W/(m·K)。