[发明专利]一种制备多孔氮化硅陶瓷材料的方法

权利要求书

1.一种制备多孔氮化硅陶瓷材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)将淀粉与水在40～90℃下搅拌，制得预凝胶化淀粉；

b)向预凝胶化淀粉中加入氮化硅、烧结助剂、粘结剂及消泡剂，球磨使混合均匀，制得混合浆料；

c)将步骤b)制得的混合浆料浇注成型，进行脱气、固化、使样品完全冻结及冷冻干燥处理，制得多孔氮化硅陶瓷坯体；

d)升温脱除步骤c)制得的多孔氮化硅陶瓷坯体中的有机挥发物；

e)进行烧结，烧结后样品随炉冷却，即得所述的多孔氮化硅陶瓷材料。

2.根据权利要求1所述的制备多孔氮化硅陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤a)中的淀粉与水的质量比为0.01∶1～0.2∶1。

3.根据权利要求1所述的制备多孔氮化硅陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤a)中的搅拌时间为5～30分钟。

4.根据权利要求1所述的制备多孔氮化硅陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤b)中的氮化硅、烧结助剂、粘结剂及消泡剂与水的质量比依次为：(0.5～1)∶(0.01～0.1)∶(0～0.1)∶(0.001～0.02)∶1。

5.根据权利要求1所述的制备多孔氮化硅陶瓷材料的方法，其特征在于，所述的烧结助剂为Y₂O₃、Y(NO₃)₃、Yb₂O₃、Lu₂O₃、Nd₂O₃、Ee₂O₃、Al₂O₃、SiO₂、Li₂O中的任意一种或二种以上以任意比例组成的混合物。

6.根据权利要求1所述的制备多孔氮化硅陶瓷材料的方法，其特征在于，所述的粘结剂为聚乙烯醇或甲基纤维素。

7.根据权利要求1所述的制备多孔氮化硅陶瓷材料的方法，其特征在于，所述的消泡剂为正辛醇。

8.根据权利要求1所述的制备多孔氮化硅陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤c)中的脱气处理为：在真空干燥箱中，于常温、100Pa以下真空脱气10分钟以上。

9.根据权利要求1所述的制备多孔氮化硅陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤c)中的固化处理为：在50～90℃的密闭烘箱内固化30～90分钟。

10.根据权利要求1所述的制备多孔氮化硅陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤c)中的使样品完全冻结处理为：使样品在低于-10℃的低温环境中放置4～48小时。

11.根据权利要求1所述的制备多孔氮化硅陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤c)中的冷冻干燥处理为：在0～80℃和5～100Pa的环境下冷冻干燥6～48小时。

12.根据权利要求1所述的制备多孔氮化硅陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤d)中的升温脱除有机挥发物的操作为：在空气中以低于2℃/min的升温速率升到600℃，然后保温1～12小时。

13.根据权利要求1所述的制备多孔氮化硅陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤e)中的烧结条件为：在氮气气氛下，以5～10℃/min升到1300～1950℃，然后烧结保温1～12小时。