[发明专利]多孔Si3N4陶瓷的制备方法

权利要求书

1.多孔Si₃N₄陶瓷的制备方法，其特征在于多孔Si₃N₄陶瓷的制备方法按以下步骤实现：一、按质量百分比将30～99.5％的α-Si₃N₄粉末和0.5％～70％助烧剂混合均匀；二、将步骤一制得的混合物加入到质量浓度为0.5％～10％聚乙烯醇溶液中，球磨混合1～12h制成泥浆；三、将步骤二制得的泥浆在-170℃～-5℃冷冻1～72h，然后在相同温度、真空度小于5Pa条件下静置1～10天，得坯体；四、将步骤三制得的坯体用Si₃N₄与BN的混合粉末掩埋，Si₃N₄与BN的重量比为1∶1，然后在压力为0.1～100MPa的氮气中，以升温速率为5～200℃/min升温到1500～2200℃，保温1～72h，随炉冷却至室温，即得多孔Si₃N₄陶瓷；其中步骤一中的助烧剂为BaO·xAl₂O₃·ySiO₂，0.5＜x＜4，0.5＜y＜4；步骤二中聚乙烯醇溶液的体积占泥浆总体积的30～95％；步骤二中采用氧化锆陶瓷球、氧化铝陶瓷球或氮化硅陶瓷球进行球磨，球料比为2～5∶1。

2.根据权利要求1所述的多孔Si₃N₄陶瓷的制备方法，其特征在于步骤一中按质量百分比将70～95％的α-Si₃N₄粉末和5％～30％的助烧剂混合均匀。

3.根据权利要求1或2所述的多孔Si₃N₄陶瓷的制备方法，其特征在于步骤一中助烧剂的粒径为0.1～50μm。

4.根据权利要求3所述的多孔Si₃N₄陶瓷的制备方法，其特征在于步骤一中助烧剂的粒径为0.1～5μm。

5.根据权利要求1、2或4所述的多孔Si₃N₄陶瓷的制备方法，其特征在于步骤一中α-Si₃N₄粉末的粒径为0.1～10μm。

6.根据权利要求5所述的多孔Si₃N₄陶瓷的制备方法，其特征在于步骤一中助烧剂的粒径为0.1～2μm。

7.根据权利要求1、2、4或6所述的多孔Si₃N₄陶瓷的制备方法，其特征在于步骤一中混合方式为湿混或干混；其中湿混按以下步骤进行：以乙醇或异丙醇为介质将α-Si₃N₄粉末和助烧剂的混合物球磨混合2～36h，再在80℃下烘干除去乙醇或异丙醇；干混按以下步骤进行：将α-Si₃N₄粉末和助烧剂的混合物球磨混合2～36h；湿混和干混中采用氧化锆陶瓷球、氧化铝陶瓷球或氮化硅陶瓷球球磨，球料比为2～5∶1。

8.根据权利要求7所述的多孔Si₃N₄陶瓷的制备方法，其特征在于步骤二 中聚乙烯醇溶液质量浓度为2％～4％。

9.根据权利要求1、2、4、6或8所述的多孔Si₃N₄陶瓷的制备方法，其特征在于步骤三中冷冻温度为-150℃～-10℃。

10.根据权利要求9所述的多孔Si₃N₄陶瓷的制备方法，其特征在于步骤四中升温速率为30～150℃/min。