[发明专利]一种氮化硅复合陶瓷发热体材料及其制备方法

权利要求书

1.一种氮化硅复合陶瓷发热体材料，其特征在于，由氮化硅复合陶瓷发热体基体材料和发热源材料组成；

所述氮化硅复合陶瓷发热体基体材料由以下组分及重量百分数组成：

所述各组分配比之和为100％；

所述发热源材料由以下组分及重量百分数组成：

二硅化钼                            30-52％，

ZrB₂                                10-15％，

所述氮化硅复合陶瓷发热体基体材料    38-55％，

所述二硅化钼和所述氮化硅复合陶瓷发热体基体材料配比之和为100％。

2.根据权利要求1所述的氮化硅复合陶瓷发热体材料，其特征在于，由氮化硅复合陶瓷发热体基体材料和发热源材料组成；

所述氮化硅复合陶瓷发热体基体材料由以下组分及重量百分数组成：

所述各组分配比之和为100％；

所述发热源材料由以下组分及重量百分数组成：

二硅化钼                            40-50％，

ZrB₂                                12-15％，

所述氮化硅复合陶瓷发热体基体材料    38-48％，

所述二硅化钼和所述氮化硅复合陶瓷发热体基体材料配比之和为100％。

3.根据权利要求1所述的氮化硅复合陶瓷发热体材料，其特征在于，所述ZrB₂的粒径为1.2-1.8μm。

4.一种如权利要求1-3之一所述的氮化硅复合陶瓷发热体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)氮化硅复合陶瓷发热体基体材料蜡浆料和发热源材料蜡浆料制备：

:称取配方量的氮化硅复合陶瓷发热体基体材料的各组分原料和配方量的发热源材料各组分原料，分别装入振动球磨机中，球磨6-10小时；将球磨后的粉料分别置于微波干燥箱中干燥，干燥温度110-140℃，时间为5-10小时，干燥至粉料中水分含量≤0.2wt％，过≥80目筛；分别将粉料按每千克干粉添加150-180克蜡的比例添加蜡，加热至70-100℃，搅拌均匀，至蜡浆料能沿玻璃棒成线状流下，制成氮化硅复合陶瓷发热体基体材料蜡浆料和发热源材料蜡浆料；

(2)将氮化硅复合陶瓷发热体基体材料蜡浆料和发热源材料蜡浆料按氮化硅复合陶瓷发热体的结构要求热压铸成型，再在温度30-50℃，压力150-260MPa下，经温等静压机等静压制成素坯；然后将所述素坯置于石墨模内，装入烧结热等静压炉，采用真空脱蜡，真空脱蜡过程中的热态真空度为1.5-1.8KPa，从室温按0.83±0.10℃/min升温至300℃±5℃，保温1.8-2.2小时，然后按1.17±0.10℃/min升温至500℃±5℃，保温0.8-1.2小时，进行脱蜡处理；脱蜡完成后，通入氮气，至炉内氮气压力达1-2KPa，按6-10℃/min升温至950℃±5℃，保温15-25分钟，接着按2-4℃/min升温至1450℃±5℃，保温25-35分钟，接着按3-6℃/min升温至1820℃-1850℃，同时以升压速率0.082-0.13KPa/min升压至10-15KPa，达到所需温度后，恒温恒压30-60分钟，再升压至7-10MPa，保温保压20-40分钟，断电停炉，炉内温度低于130℃后出炉，即成。

5.根据权利要求4所述的氮化硅复合陶瓷发热体材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述蜡为石蜡、蜂蜡与油酸的混合物。

6.根据权利要求5所述的氮化硅复合陶瓷发热体材料的制备方法，其特征在于，所述石蜡、蜂蜡与油酸的混合物中，石蜡:蜂蜡:油酸＝89.3wt％:10wt％:0.7wt％。