[发明专利]氮化硼纳米管强韧化氮化硅陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.氮化硼纳米管强韧化氮化硅陶瓷材料，其特征在于包括有以下原料组分经反应制备而成：氮化硼纳米管，氮化硅粉体和烧结助剂，原料组分按质量配比计为：氮化硼纳米管∶氮化硅粉体∶烧结助剂＝(1～10)∶(84～98)∶6。

2.按权利要求1所述的氮化硼纳米管强韧化氮化硅陶瓷材料，其特征在于所述的氮化硼纳米管的含量大于85wt.％，管长5～150μm，直径≤200nm，壁厚5～10nm，粗细均匀。

3.按权利要求1或2所述的氮化硼纳米管强韧化氮化硅陶瓷材料，其特征在于所述的氮化硅粉体为α-Si₃N₄，其α相含量≥93wt.％，D₅₀≤0.5μm。

4.按权利要求1或2所述的氮化硼纳米管强韧化氮化硅陶瓷材料，其特征在于所述的烧结助剂为氧化铝和二氧化硅按质量比为1∶1的混合物。

5.按权利要求1所述的氮化硼纳米管强韧化氮化硅陶瓷材料，其特征在于所述的氮化硼纳米管强韧化氮化硅陶瓷材料，其相对密度为83.2～93.4％，维氏硬度为12.8～18.6GPa，弯曲强度为520.6～750.4MPa，断裂韧性为4.5～9.2MPa.m^1/2。

6.权利要求1所述的氮化硼纳米管强韧化氮化硅陶瓷材料的制备方法：其特征在于将原料氮化硼纳米管和烧结助剂添加入氮化硅粉体中，进行混合分散，其中按质量配比计为氮化硼纳米管∶氮化硅粉体∶烧结助剂＝(1～10)∶(84～98)∶6，然后采用10～30MPa对混合分散后的原料进行冷压成型，再采用150～300MPa等静压成型，然后将得到的成型后的原料在马弗炉中于400～800℃保温10～40min，最后进行微波烧结即得到氮化硼纳米管强韧化氮化硅陶瓷材料。

7.按权利要求6所述的氮化硼纳米管强韧化氮化硅陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述的混合分散步骤是将配制好的原料装入不锈钢球磨罐中，球磨介质为无水乙醇，球磨时间为8小时，球料比为(2～10)∶1，再采用超声分散，超声分散的介质采用无水乙醇，超声分散的时间为30～90min。

8.按权利要求6或7所述的氮化硼纳米管强韧化氮化硅陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述的微波烧结步骤是用频率为2.45GHz的微波烧结装置，氮气保护，在氮气气氛中自然冷却。