[發(fā)明專利]一種多孔氮化硅陶瓷材料的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910969135.1
• 申請(qǐng)日: 2019-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN110845242A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫衛(wèi)康;湯志強(qiáng);李慶春;趙東萍;茹紅強(qiáng);王春華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東東大新材料研究院有限公司;深圳市東陶新材料有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/584
• 分類號(hào): C04B35/584;C04B35/622;C04B38/08
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 李江

1.一種多孔氮化硅陶瓷材料的制備方法，其特征在于，

所述方法，包括離子碳氮共滲處理、混合、模壓成型和燒結(jié)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔氮化硅陶瓷材料的制備方法，其特征在于，

所述的離子碳氮共滲處理中，真空離子碳氮共滲熱處理的溫度為680-950℃，升溫速率為5-20℃/min，保溫時(shí)間5-30min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔氮化硅陶瓷材料的制備方法，其特征在于，

所述的離子碳氮共滲處理中，碳源氣體為甲烷、丙烷、乙炔，氮源為氮?dú)猓荚磁c氮源的質(zhì)量配比為1:(8-15)，混合氣源的氣壓為120-1100Pa。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔氮化硅陶瓷材料的制備方法，其特征在于，

所述的混合中，SiC粉平均粒度為45nm、純度大于99.9%；MgO粉平均粒度為25nm、純度大于99.5%；SiO₂粉平均粒度為85nm，純度大于99.5%；Al₂O₃粉平均粒度為60nm，純度大于99.9%；PVA溶液的濃度0.3-1.5%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔氮化硅陶瓷材料的制備方法，其特征在于，

所述的混合中，Si₃N₄微珠、SiC粉、MgO粉、SiO₂粉、Al₂O₃粉的質(zhì)量配比為(85-98):(4-8):(1-3):(2-8):(3-6)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔氮化硅陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述的模壓成型中，模壓成型的壓力為5-30MPa，保壓時(shí)間為5-10s。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔氮化硅陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述的燒結(jié)中，升溫速率的3-8℃/min，最高溫度保溫時(shí)間為15-60min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔氮化硅陶瓷材料的制備方法，其特征在于，

所述方法還包括沉降，所述沉降，超聲清洗的次數(shù)為1-5次，干燥溫度為50-120℃，時(shí)間為6-12h。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔氮化硅陶瓷材料的制備方法，其特征在于，

所述方法還包括醇洗，所述的醇洗中，空心二氧化硅微珠粒徑為5-25μm，殼壁厚為0.2-7.5μm，純度大于99%。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔氮化硅陶瓷材料的制備方法，其特征在于，

所得到的多孔Si₃N₄陶瓷材料，孔隙率為69.5-91.3%，比表面積為3.52-8.24m²/g，一級(jí)孔平均直徑為3.6-16.6μm，二級(jí)孔平均尺寸為40-135nm，彎曲強(qiáng)度為138.4-273.4MPa，壓縮強(qiáng)度為23.7-45.1MPa。