[发明专利]一种氮化硅纳米线增强氮化硅多孔陶瓷的方法

权利要求书

1.一种氮化硅纳米线增强氮化硅多孔陶瓷的方法，其特征是利用造孔剂和磷酸盐粘结作用在较低温度下形成高孔隙率的氮化硅多孔结构，然后在后续高温烧制过程中利用纳米硅粉的氮化生成氮化硅纳米线，该方法包括以下步骤：

（1）按质量计，采用纳米硅粉5～40％、α-氮化硅陶瓷粉料30～50％、造孔剂5～40％、氧化物粉3～10％、液体磷酸5～20％为初始原料，以质量浓度99.7%乙醇为球磨介质混合均匀，得到混合粉料；

（2）将混合粉料采用200MPa冷等静压处理，得到成型样品；

（3）将成型样品在较低温度下进行热处理，热处理温度为200～700℃，保温时间为1～10小时，使磷酸与氧化物反应形成起粘结作用的磷酸盐，且造孔剂能够充分排除形成高孔隙率的氮化硅多孔结构；

（4）将热处理后的产物放置在气氛保护炉中，向炉中通入氮气作为反应气体，按1～10℃/分钟升温速率加热至1000～1500℃后保温1～24小时，使纳米硅粉与氮气反应生成氮化硅纳米线；

（5）随炉冷却至室温；

经过上述步骤，得到所述的氮化硅纳米线增强氮化硅多孔陶瓷。

2.根据权利要求1所述的氮化硅纳米线增强氮化硅多孔陶瓷的制备方法，其特征在于：采用纯度为99.9%的纳米硅粉。

3.根据权利要求1所述的氮化硅纳米线增强氮化硅多孔陶瓷的制备方法，其特征在于：液体磷酸的重量浓度为70～98%。

4.根据权利要求1所述的氮化硅纳米线增强氮化硅多孔陶瓷的制备方法，其特征在于：采用的造孔剂为淀粉、萘粉或碳粉。

5.根据权利要求1所述的氮化硅纳米线增强氮化硅多孔陶瓷的制备方法，其特征在于：采用的氧化物粉为氧化锆粉、氧化铝粉或氧化硅粉。

6.根据权利要求1所述的氮化硅纳米线增强氮化硅多孔陶瓷的制备方法，其特征在于：制备出的氮化硅纳米线增强氮化硅多孔陶瓷孔隙率为31.7%～56%，抗弯强度为9.09～96MPa。