[發明專利]一種高強高硬氮化硅耐磨片的制備方法

在審

• 申請號: 202010515844.5
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111606717A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 瞿友福;吳明亮
• 申請（專利權）人: 浙江銳克特種陶瓷有限公司
• 主分類號: C04B35/584
• 分類號: C04B35/584;C04B35/622;C04B35/645
• 代理公司: 北京棘龍知識產權代理有限公司 11740
• 代理人: 戴麗偉

本發明公開了一種高強高硬氮化硅耐磨片的制備方法，將氮化硅(Si₃N₄)、碳氮化鈦(TiCN)和助燒劑混合、攪拌、研磨得到氮化硅配方粉，將所述氮化硅配方粉進行干壓成型得到氮化硅耐磨片成型坯體，所述氮化硅耐磨片成型坯體經塑封、冷等靜壓處理得到耐磨片坯體；將所述耐磨片坯體在1?10MPa氣體壓力的惰性或還原氣氛中燒結得到耐磨片成品坯體；將所得到的耐磨片成品坯體在水中進行振磨拋洗，最終得到氮化硅耐磨片。與現有技術相比，本發明通過優化配方和工藝參數，制得的氮化硅耐磨片具有耐磨性好、尺寸均勻、成品率高等優點，廣泛應用于鋼鐵廠、港口、礦山機械的管道和料倉表面的耐磨貼片。

技術領域

本發明屬于陶瓷材料技術領域，具體涉及一種高強高硬氮化硅耐磨片的制備方法。

背景技術

氮化硅陶瓷是綜合性能最優的特種陶瓷材料,氮化硅具有高強度、高硬度、高斷裂韌 性、抗熱沖擊性好、摩擦系數低，已廣泛應用在光伏、汽車、冶金、化工、能源、環保、 航空航天等多個領域。

目前常用的耐磨陶瓷材料是氧化鋁Al₂O₃陶瓷，氧化鋁Al₂O₃陶瓷具有良好的絕緣性、 化學穩定性、力學性能和低的價格。Si₃N₄陶瓷與Al₂O₃陶瓷相比，具有不可替代的優勢。Si₃N₄陶瓷的抗彎強度高達600-1000MPa，而Al₂O₃陶瓷的抗彎強度約為300MPa，因此Si₃N₄陶瓷的抗彎強度是Al₂O₃陶瓷的抗彎強度的兩倍以上，抗沖擊性更優；Si₃N₄陶瓷的密度為3.2g/cm³比Al₂O₃陶瓷的密度(3.64g/cm³)要小，在同樣的條件下，氮化硅耐磨貼片可以 更薄更輕。Si₃N₄陶瓷相比Al₂O₃陶瓷具有更小的熱膨脹系數，抗熱沖擊性更優。氮化硅Si₃N₄陶瓷在強度韌性、熱膨脹系數、耐熱沖擊性、耐磨損和耐腐蝕等方面比氧化鋁陶瓷均有明 顯優勢，可廣泛應用于鋼鐵廠、港口、礦山機械的管道和料倉表面的耐磨貼片。

中國專利CN109467441A公開了一種生物醫用氮化硅組合物及氮化硅陶瓷的制備方 法，涉及骨科生物醫用陶瓷領域。所述方法包括提供生物醫用氮化硅組合物，其中，生物醫用氮化硅組合物包括70％～98％重量份的氮化硅和2％～30％重量份的添加劑，添加劑為氧化鎂、氧化釔、氧化鋁、氧化鐿、氧化鍶、氧化鈰、碳化鈦、氮化硼中的至少兩種； 對生物醫用氮化硅組合物進行成型處理，得到待燒結件；對待燒結件進行燒結處理，得到 燒結件；對燒結件進行后處理，得到生物醫用氮化硅陶瓷件。通過向氮化硅陶瓷粉中添加 2％～30％重量份的添加劑，可以提高所得氮化硅陶瓷產品的各項性能，更加適合于骨科 植入物的臨床需求。該方案中對原料進行球磨處理后再利用噴霧造粒機進行造粒，采用該 方法可以得到粒徑分布均勻的氮化硅混合物，但是在噴霧造粒過程中，氮化硅混合物的粒 徑的均勻性受造粒的溫度、壓力、供料速度以及攪拌時間影響較大。

發明內容

本發明的目的是針對上述問題，提供一種高強高硬氮化硅耐磨片的制備方法。

為了達到上述目的，本發明采用了下列技術方案：

一種高強高硬氮化硅耐磨片的制備方法，所述高強高硬氮化硅耐磨片的制備方法主要

包括以下步驟：