[發(fā)明專利]一種高性能Si3N4結(jié)合SiC蜂窩陶瓷及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811001119.5 | 申請日： | 2018-08-30 |
| 公開（公告）號： | CN109265172A | 公開（公告）日： | 2019-01-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 黃宏貴;黃達(dá);史忠旗;李延軍;金志浩 | 申請（專利權(quán)）人： | 濟(jì)寧泉達(dá)實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司;西安交通大學(xué);西安建筑科技大學(xué) |
| 主分類號： | C04B35/565 | 分類號： | C04B35/565;C04B35/622;C04B38/00 |
| 代理公司： | 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205 | 代理人： | 于曉曉 |
| 地址： | 272200 山東省*** | 國省代碼： | 山東;37 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 蜂窩陶瓷 尾料 制備 羥丙基甲基纖維素 桐油 氮化 氮?dú)猸h(huán)境 晶圓切割 抗熱震性 燒結(jié)過程 燒結(jié)助劑 制備過程 燒結(jié) 熱導(dǎo)率 潤滑劑 增塑劑 抽塵 粉料 混料 抗折 練泥 生坯 陳腐 擠出 | ||
1.一種高性能Si3N4結(jié)合SiC蜂窩陶瓷的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：
(1)向Si晶圓切割尾料中加入純凈水后攪拌、沉淀，然后去除上清液，處理后將尾料于80℃條件下將水分烘干；
(2)將烘干后的Si晶圓切割尾料與SiC粉料制備過程中產(chǎn)生的抽塵粉、羥丙基甲基纖維素和燒結(jié)助劑按20-40：60-80：10-20：1-16的質(zhì)量比混合，經(jīng)球磨機(jī)混料10～36小時(shí)，獲得混合物粉料；
(3)向混合物粉料中加入純凈水和桐油，經(jīng)混料機(jī)混料2～6小時(shí)，然后經(jīng)真空練泥機(jī)練泥1～3次后密封，在溫度為20～25℃條件下陳化2～3天，再練泥3～5次，獲得泥料；其中，混合物粉料、純凈水和桐油的質(zhì)量比為100：10-30：5-20；
(4)將泥料經(jīng)真空擠出機(jī)擠出成型，獲得切面邊長為40～500mm正方形，體壁厚為0.1～1mm的蜂窩體生坯；
(5)將蜂窩體生坯在通風(fēng)、避光、25℃恒溫處風(fēng)干1～3天，再置于80～150℃的恒溫干燥箱中干燥1天；
(6)將步驟(5)中干燥后的生坯置于真空爐中，在400～800℃保溫4～5小時(shí)排膠，隨爐冷卻至室溫；
(7)經(jīng)步驟(6)排膠處理過的生坯放入氮?dú)鉅t中經(jīng)氮?dú)庀礆猓诘獨(dú)猸h(huán)境中常壓燒結(jié)，溫度以5～10℃/min的升溫速度升至1300～1700℃，然后保溫1～5個(gè)小時(shí)后隨爐冷卻至室溫，即得蜂窩陶瓷成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中Si晶圓切割尾料與SiC粉料制備過程中產(chǎn)生的抽塵粉、羥丙基甲基纖維素和燒結(jié)助劑按30：50：15：3的質(zhì)量比混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中燒結(jié)助劑為Y2O3和Al2O3以任意比例混合的混合物；優(yōu)選的，Y2O3和Al2O3的摩爾比為3：5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中向混合物粉料中加入純凈水和桐油，經(jīng)混料機(jī)混料4小時(shí)，然后經(jīng)真空練泥機(jī)練泥2次后密封，在溫度為25℃條件下陳化3天，再練泥4次，獲得泥料；其中，混合物粉料、純凈水和桐油的質(zhì)量比為100：20：10。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中將泥料經(jīng)真空擠出機(jī)擠出成型，獲得切面邊長100mm正方形、體壁厚為0.5mm的蜂窩體生坯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(5)中將蜂窩體生坯在通風(fēng)、避光、25℃恒溫處風(fēng)干2天，再置于100℃的恒溫干燥箱中干燥1天。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(6)中將干燥后的生坯置于真空爐中，在600℃保溫5小時(shí)排膠，隨爐冷卻至室溫。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(7)中排膠處理過的生坯放入氮?dú)鉅t中經(jīng)氮?dú)庀礆猓诘獨(dú)猸h(huán)境中常壓燒結(jié)，溫度以8℃/min的升溫速度升至1600℃，然后保溫4個(gè)小時(shí)后隨爐冷卻至室溫，即得蜂窩陶瓷成品。
9.如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的制備方法獲得的Si3N4結(jié)合SiC蜂窩陶瓷。
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