[发明专利]一种氮化硅陶瓷浆料和多孔氮化硅陶瓷的制备方法

说明书

本申请属于3D打印技术领域，具体涉及一种氮化硅陶瓷浆料和多孔氮化硅陶瓷的制备方法。本发明所提供的氮化硅陶瓷浆料包括：聚氮硅烷液体30份、氮化硅粉体14.5～83份、烧结助剂2.5～9份、光固化树脂7～40份、光引发剂0.2～0.6份和分散剂0～0.9份。本发明还提供了一种多孔氮化硅陶瓷的制备方法，包括：将上述氮化硅陶瓷浆料依次进行光固化成型、脱脂、烧结。采用本发明方案得到的多孔氮化硅陶瓷气孔率和气孔大小可控，气孔均匀排布，尺寸精度高，成型效率高，制备工艺简单优化，可促进多孔氮化硅陶瓷在医疗、化工、电子等领域的应用。

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种氮化硅陶瓷浆料和多孔氮化硅陶瓷的制备方法。

背景技术

氮化硅因其具有优异的综合机械性能，良好的高温力学性能、热稳定性、和抗热震性等，一直受到人们的广泛关注。多孔氮化硅陶瓷材料是当前研究热点，多孔氮化硅陶瓷具有高气孔率、低介电常数、介电性能优异等特点，在航天航空等领域发挥着特殊作用。

目前主要制备多孔陶瓷的方法主要有添加造孔剂和凝胶注模法等，如中国专利ZL201110366340.2(多孔氮化硅陶瓷及其制备方法)公布了一种以硅粉和氮化硅粉为原料通过自蔓延法制备多孔氮化硅陶瓷的方法；中国专利ZL201410095989.9(一种多孔氮化硅陶瓷的制备方法)公布了一种融合凝胶注模耦合添加造孔剂法制备多孔氮化硅陶瓷的方法；中国专利ZL201510761777.4(一种凝胶注模成型制备微多孔氮化硅陶瓷的方法)公布了一种凝胶注模成型制备微多孔氮化硅陶瓷的方法。

然而，上述方法存在多种问题：添加造孔剂的工艺气孔率较低，气孔分布不均匀，发泡工艺条件复杂难控制；凝胶注模法的成本高，零件形状有限，无法实现复杂形状的制备。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种氮化硅陶瓷浆料和多孔氮化硅陶瓷的制备方法。

本发明的具体技术方案如下：

一种氮化硅陶瓷浆料，包括以下重量组份：

优选的，所述烧结助剂为MgO、Al₂O₃和Re₂O₃中的一种或多种；

其中，Re₂O₃＝Y₂O₃、La₂O₃、Ce₂O₃、Pr₂O₃、Nd₂O₃、Pm₂O₃、Sm₂O₃、Eu₂O₃、Gd₂O₃、Tb₂O₃、Dy₂O₃、Ho₂O₃、Er₂O₃或Tm₂O₃。

优选的，所述光固化树脂选自1,6-己二醇二丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、季戊四醇三丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种。

优选的，所述光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦和2-异丙基硫杂蒽酮中的一种或多种。

本发明还提供了一种多孔氮化硅陶瓷的制备方法，包括以下步骤：