[发明专利]一种高热导率氮化硅陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种高热导率氮化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，

第一步，将氮化硅粉进行脱氧处理、自然冷却，并将所得氮化硅粉体研磨过筛；

第二步，将第一步所述氮化硅粉体与烧结助剂在混合介质的作用下混合，混合结束后干燥、过筛，得到粉料；

第三步，将所述粉料压制成型，得到氮化硅陶瓷生坯；

第四步，将所述氮化硅陶瓷生坯进行气压烧结，得到氮化硅陶瓷材料。

2.如权利要求1所述的高热导率氮化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，第一步所述脱氧处理的工艺为，将所述氮化硅粉和碳粉分别放入不同的坩埚内，放置于管式炉内，以5-10℃/min的升温速率，在反应气氛中1200℃-1400℃温度下处理4-8h。

3.如权利要求2所述的高热导率氮化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，所述反应气氛为氮气或氨气。

4.如权利要求1所述的高热导率氮化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，第二步所述烧结助剂为二元复合烧结助剂，且所述二元复合烧结助剂包括稀土氧化物和碱土金属化合物。

5.如权利要求4所述的高热导率氮化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，所述稀土氧化物是Y₂O₃、Yb₂O₃、Gd₂O₃、Nd₂O₃中的一种，所述碱土金属化合物是MgO、MgSiN₂或MgF₂中的一种。

6.如权利要求4或5所述的高热导率氮化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，第二步所述氮化硅粉体、所述稀土氧化物与所述碱土金属化合物的摩尔比为95-89:4-6:1-5。

7.如权利要求1所述的高热导率氮化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，第二步所述混合介质为异丙醇，且所述异丙醇与所述氮化硅粉体的重量比为1-1.5:1。

8.如权利要求7所述的高热导率氮化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，第二步所述干燥的过程为，先在55-75℃进行旋转干燥，然后在真空烘箱中以110-130℃干燥3-5小时。

9.如权利要求1所述的一种高热导率氮化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，第三步所述压制成型的工艺条件为，先使用钢模干压成型，再进行冷等静压成型，成形压力200-500MPa，成型时间100-300s。

10.如权利要求1所述的一种高热导率氮化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，第四步中，所述气压烧结的工艺条件为，以氮气为烧结气氛，气压为0.9-1.5Mpa的条件下，以5-15℃/min的速率升温至1700-2000℃，并保温1.5-20h。