[發明專利]一種多孔氮化硅陶瓷的連接方法

有效

• 申請號: 201910908744.6
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN110483091B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 葉楓;金義程;葉健;張標;劉強;高曄
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C04B37/00
• 分類號: C04B37/00;C04B38/00;C04B35/584
• 代理公司: 北京君恒知識產權代理有限公司 11466
• 代理人: 余威

1.一種多孔氮化硅陶瓷的連接方法，包括多孔氮化硅基體Ⅰ(1)、連接層和多孔氮化硅基體Ⅱ(2)，其特征在于：所述連接層通過燒結將多孔氮化硅基體Ⅰ(1)和多孔氮化硅基體Ⅱ(2)相互連接，連接層生長依附于兩側的多孔氮化硅基體Ⅰ(1)和多孔氮化硅基體Ⅱ(2)，生長后的連接層相互穿插橋接兩側的多孔氮化硅基體Ⅰ(1)和多孔氮化硅基體Ⅱ(2)；

所述連接層由A-B-A三層原料疊壓組成或流延工藝制備而成，采用疊壓工藝時，其中兩側的連接層A層由陶瓷粉體A制成，陶瓷粉體A由α-Si₃N₄和燒結助劑組成，其中位于中間的連接層B層由陶瓷粉體B制成，陶瓷粉體B由α-Si₃N₄組成；

所述兩側A層內燒結助劑和α-Si₃N₄的質量比為1：9～19；

所述燒結助劑由Y₂O₃和Al₂O₃粉體組成，Y₂O₃和Al₂O₃的質量比為1:0.6～0.8；

采用流延工藝制備而成時，具體制備工藝包括如下步驟：

步驟一：將去離子水、陶瓷粉體A和分散劑球磨混合制備成混合漿料A；

步驟二：將去離子水、陶瓷粉體B和分散劑球磨混合制備成混合漿料B；

步驟三：混合漿料A和混合漿料B中分別加入粘結劑、增塑劑，繼續混合分別得到流延漿料A和流延漿料B；

步驟四：流延漿料A和流延漿料B在真空環境下除泡后，傾倒在離型膜上進行流延成型，將流延后的漿料在室溫下進行自然干燥，然后從離型膜上剝離，分別得到連接層A層的生坯和連接層B層的生坯。

2.根據權利要求1所述的一種多孔氮化硅陶瓷的連接方法，其特征在于：所述粘結劑為聚乙烯醇或丙烯酸乳液中，陶瓷粉體與粘接劑的質量比為1:0.004～0.008，增塑劑為甘油和聚乙二醇中的一種或兩種，陶瓷粉體與增塑劑的質量比為1:0.008～0.016。

3.根據權利要求1至2任一項所述的一種多孔氮化硅陶瓷的連接方法，其特征在于：所述多孔氮化硅基體Ⅰ(1)和多孔氮化硅基體Ⅱ(2)的基體表面均需用砂紙拋光，拋光后用超聲清洗并干燥。

4.根據權利要求1至3任一項所述的一種多孔氮化硅陶瓷的連接方法，其特征在于：在燒結連接前將多孔氮化硅基體Ⅰ(1)、連接層和多孔氮化硅基體Ⅱ(2)按照多孔氮化硅基體Ⅰ(1)-連接層-多孔氮化硅基體Ⅱ(2)的順序疊放并在空氣中排膠。

5.根據權利要求1至4任一項所述的一種多孔氮化硅陶瓷的連接方法，其特征在于：所述燒結為氣壓燒結，燒結溫度為1700～1850℃，保溫時間為0.5～3小時，氮氣壓力為0.4～1MPa。

6.根據權利要求5所述的一種多孔氮化硅陶瓷的連接方法，其特征在于：所述燒結時需在多孔氮化硅基體Ⅰ(1)和多孔氮化硅基體Ⅱ(2)上施加0.5～4MPa的壓力。