[发明专利]一种原位反应制备钇硅氧氮陶瓷材料的方法

权利要求书

1.一种原位反应制备钇硅氧氮陶瓷材料的方法，其特征在于：其以氧化钇粉(Y₂O₃)、氧化硅粉(SiO₂)和氮化硅粉(Si₃N₄)混合而成的固体粉末混合物作为原料，原料粉的摩尔比为Y₂O₃∶SiO₂∶Si₃N₄＝4∶(0.8-1.2)∶(0.8-1.2)，采用原位反应法合成单相的Y₄Si₂O₇N₂材料。

2.根据权利要求1所述的制备钇硅氧氮陶瓷材料的方法，其特征在于：所述的Y₄Si₂O₇N₂材料为粉末状或块体。

3.根据权利要求2所述的制备钇硅氧氮陶瓷材料的方法，其特征在于：所述的Y₄Si₂O₇N₂粉末为100-300目。

4.根据权利要求1所述的制备钇硅氧氮陶瓷材料的方法，其特征在于：原料氧化钇粉的纯度≥99.99wt.％，氧化硅粉纯度≥99wt.％，氮化硅粉纯度≥95wt.％。

5.根据权利要求1所述的制备钇硅氧氮陶瓷材料的方法，其特征在于：具体步骤为，

(1)球磨处理：将原料粉末混合物经球磨机球磨8～24小时，球磨介质与粉末分离后，将粉末置于烘箱中，在50℃～70℃下烘干，得到干燥粉末；

(2)原位反应：将步骤1)得到的干燥粉末于5-20MPa的压力、常温下，冷压成饼状，冷压时间5-30分钟，然后装入石墨模具中，在通有氮气的高温热压炉中烧结，高温热压炉升温速率为2～50℃/min，到达1200～1650℃时保温反应0.5～3小时，得到单相的粉体钇硅氧氮陶瓷材料；

在烧结的同时进行热压，得到块体钇硅氧氮Y₄Si₂O₇N₂陶瓷材料，热压压力为20-40MPa。

6.根据权利要求5所述的制备钇硅氧氮陶瓷材料的方法，其特征在于：步骤1)中球磨处理采用的是氮化硅球于乙醇中进行常规湿磨。

7.根据权利要求5所述的制备钇硅氧氮陶瓷材料的方法，其特征在于：球磨介质与原料粉末的分离采用过筛法，筛子的孔径为100目。

8.根据权利要求5所述的制备钇硅氧氮陶瓷材料的方法，其特征在于：步骤2)中高温热压炉的升温速率为5-30℃/min。

9.根据权利要求5所述的制备钇硅氧氮陶瓷材料的方法，其特征在于：步骤2)中热压压力为30MPa。

10.根据权利要求5所述的制备钇硅氧氮陶瓷材料的方法，其特征在于：步骤2)中所述的氮气纯度≥99.5％。