[发明专利]氮化硅陶瓷球的制备方法及氮化硅陶瓷球

权利要求书

1.一种氮化硅陶瓷球的制备方法，包括以下步骤：

（1）将氮化硅粉、助烧剂、表面活性剂和石蜡类粘结剂共混，经加热搅拌后，得到预混料；

（2）将预混料、氮化硅粉和高聚物粘结剂混合并破碎，得到注射颗粒料；

（3）将注射颗粒料在加热、加压下注射至含球形模腔的模具中，冷却后得到球形素坯，经脱脂、烧结后，得到氮化硅陶瓷球。

2.根据权利要求1所述的氮化硅陶瓷球的制备方法，其特征在于，按质量份计，所述步骤（1）与步骤（2）的总氮化硅粉为100份，其中步骤（1）的氮化硅粉质量占总氮化硅粉质量的30%～50%，所述助烧剂为6～8份，所述表面活性剂为1～2.5份，所述石蜡类粘结剂为20～30份，所述高聚物粘结剂为3～6份。

3.根据权利要求2所述的氮化硅陶瓷球的制备方法，其特征在于，所述氮化硅粉为α相含量不低于90%、中位径D₅₀不大于0.4微米的氮化硅粉；所述助烧剂为Al₂O₃与Y₂O₃的组合；所述表面活性剂为硬脂酸或油酸；所述石蜡类粘结剂为蜂蜡、全精炼石蜡和微晶蜡的组合；所述高聚物粘结剂为聚苯乙烯、聚丙烯和高密度聚乙烯的组合。

4.根据权利要求3所述的氮化硅陶瓷球的制备方法，其特征在于，所述助烧剂中，Al₂O₃与Y₂O₃的质量百分比为1∶1～3；所述石蜡类粘结剂中，蜂蜡、全精炼石蜡和微晶蜡的质量百分比为1∶3～5∶1；所述高聚物粘结剂中，聚苯乙烯、聚丙烯和高密度聚乙烯的质量百分比为2～4∶1∶1。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的氮化硅陶瓷球的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述加热的温度为60℃～90℃。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的氮化硅陶瓷球的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所述混合的温度为145℃～185℃，所述破碎是指破碎至粒径≤4mm。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的氮化硅陶瓷球的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，所述加热的温度为140℃～180℃，所述加压的压力为40MPa～60MPa；所述含球形模腔的模具中，球形模腔的个数为2～8个，球形模腔的直径为2.5mm～25mm；所述含球形模腔的模具装备有热流道。

8.根据权利要求1～4中任一项所述的氮化硅陶瓷球的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，所述脱脂包括先溶剂脱脂后热脱脂；所述溶剂脱脂采用的溶剂为汽油、煤油或正庚烷脱脂，所述溶剂脱脂的时间为24h～40h，所述溶剂脱脂的温度为35℃～55℃；所述热脱脂的温度为750℃～1200℃，所述热脱脂在真空下进行。

9.根据权利要求1～4中任一项所述的氮化硅陶瓷球的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，所述烧结在惰性气氛下进行，所述烧结的温度为1780℃～1810℃，所述烧结的压力为6MPa～9MPa。

10.一种如权利要求1～9中任一项所述的制备方法制得的氮化硅陶瓷球。