[發明專利]一種高硬度Si3N4陶瓷天線罩高效精密加工制備方法

在審

• 申請號: 201910097434.0
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109608204A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 蘇通;廖榮;劉小俊;王洪升;朱保鑫;張萍萍;蓋瑩
• 申請（專利權）人: 山東工業陶瓷研究設計院有限公司
• 主分類號: C04B35/584
• 分類號: C04B35/584;C04B35/622
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 趙奕

本發明公開了一種高硬度Si₃N₄陶瓷天線罩高效精密加工制備方法，包括以下步驟：(1)Si₃N₄粉體進行造粒，再將造粒在模具中填料成型，接著在冷等靜壓條件下壓制成為毛坯體；(2)將毛坯體進行預燒，所述預燒的燒結溫度為1000～1300℃；(3)對燒結后的坯體進行精密加工；(4)將加工后的工件進行終燒，所述終燒的溫度為1600～1800℃，使工件完全燒結，即可。本發明實施例示例的Si₃N₄天線罩體加工制備方法，通過預燒、加工和終燒的工藝，大大提高了加工制備效率、縮短了加工制備周期、降低了加工制備成本，并且加工后的成品精度高，本加工制備方法預燒結體的可加工性和氮化硅燒結所具有的尺寸和形狀變化近為零的特點，適合于制備具有耐高溫、高硬度的異形氮化硅陶瓷天線罩。

技術領域

本發明涉及陶瓷天線罩體加工制備技術領域，尤其涉及一種氮化硅天線罩體加工制備方法。

背景技術

天線罩是航天器結構的重要組成部分，是保護航天器通訊、遙測、制導、引爆等系統正常工作的關鍵部件，它必須具有透波、防熱、承載和耐候等多種功能。隨著航空航天技術的發展和現代戰爭的需要，航天飛行器的飛行馬赫數、打擊范圍和制導精度不斷提高，對天線罩透波材料提出了越來越高的要求。氮化硅陶瓷以其優良的電學、熱學和機械性能成為各國研究的重點，被公認為最有希望的新一代透波材料，多孔氮化硅陶瓷兼具氮化硅與多孔陶瓷的優點，受到越來越多的關注。

氮化硅是脆性材料,其不導電、高硬度、高耐磨性,使得氮化硅天線罩體極不易加工制備,加工制備效率低、加工制備周期長,生產成本高等不足,嚴重影響了氮化硅天線罩體的批量化生產,制約了氮化硅天線罩體的快速發展，特別是在精度要求高的異形天線罩體領域,必須對它進行后機械加工例如切削、研磨、拋光等，進一步增加了制備天線罩的難度。

發明內容

基于上述現有技術，本發明的目的在于提供一種高硬度Si₃N₄陶瓷天線罩高效精密加工制備方法，本方法加工制備效率高、加工制備周期短、加工制備成本低且成品精度高。

第一方面，本申請實施例提供一種高硬度Si₃N₄陶瓷天線罩高效精密加工制備方法，包括以下步驟：

(1)坯體制備：Si₃N₄粉體進行造粒，再將造粒成型(優選的：在模具中填料成型)，接著在冷等靜壓條件下壓制成為毛坯體；

(2)將毛坯體進行預燒，所述預燒的燒結溫度為1000～1300℃；使坯體在燒結后具有足夠強度，較低硬度，保證加工容易同時，同時保證在加工過程中不出現裂紋、層裂等問題；

(3)對燒結后的坯體進行精密加工；

(4)將加工后的工件進行終燒，使工件完全燒結，即可。

優選的：所述步驟(1)中的Si₃N₄粉體進行造粒的粒度為30～50μm。

優選的：所述步驟(1)中使用閉式離心噴霧干燥機造粒。

優選的：所述步驟(1)中在冷等靜壓條件下壓制成為毛坯體。

優選的：所述步驟(1)中Si₃N₄粉體粒度為求1～5μm以下，純度為99.99％。

優選的：所述步驟(2)和/或(4)中，使用氣氛壓力燒結爐進行預燒和/或終燒；進一步的：所述氣氛壓力燒結爐升溫速度為100℃/min，在預燒溫度下保持2～5h后降溫。

優選的：所述步驟(2)中預燒的燒結溫度為1000～1300℃。

優選的:所述步驟(4)中終燒的溫度為1600～1800℃。