[发明专利]一种Si3

权利要求书

1.一种Si₃N₄陶瓷结构件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、混合Si粉、烧结助剂粉末和粘结剂粉末，得到混合均匀的陶瓷粉末；

混合粉末中Si粉的质量百分比为：65％～80％，烧结助剂粉的质量百分比为：8％～20％，粘结剂粉末的质量百分比为5％～17％；

步骤2、将步骤1制得的均匀陶瓷粉末通过SLS打印方法进行打印，制得陶瓷胚体；

步骤3、将步骤2得到的陶瓷坯体冷却后套装包套或在坯体表面增设保护膜；冷等静压处理套有包套或保护膜的陶瓷坯体，冷等静压后冷却试件，得到冷等静压后的试件；冷等静压压强为200～300Mpa，冷等静压后冷却试件10～30min；

步骤4、将步骤3得到的冷等静压后的试件在氮气环境下脱脂，脱脂后反应烧结，得到烧结后的Si₃N₄陶瓷试件；

步骤5、将步骤4中得到的烧结后的Si₃N₄陶瓷试件在氮气环境下加压液相烧结，得到高致密度的Si₃N₄陶瓷结构件；

加压液相烧结的温度为1700～1800℃，压力为0.1～0.2MPa。

2.根据权利要求1所述的一种Si₃N₄陶瓷结构件的制备方法，其特征在于，步骤2中，SLS打印过程中，切片分层厚度为0.1mm～0.3mm。

3.根据权利要求1所述的一种Si₃N₄陶瓷结构件的制备方法，其特征在于，步骤1中，Si粉末粒径大小为10～200μm。

4.根据权利要求1所述的一种Si₃N₄陶瓷结构件的制备方法，其特征在于，步骤1中，粘结剂为环氧树脂或酚醛树脂，粘接剂粉末粒径为1～10μm。

5.根据权利要求1所述的一种Si₃N₄陶瓷结构件的制备方法，其特征在于，步骤1中，烧结助剂为氧化铝、氧化钇或二氧化硅中的任一种或几种的混合物；烧结助剂粉粒径为1～25μm。

6.根据权利要求1所述的一种Si₃N₄陶瓷结构件的制备方法，其特征在于，步骤4中，脱脂温度为600～900℃，脱脂时间为60～120min；反应烧结时间为30～90min，反应烧结温度为1300～1400℃。

7.一种通过权利要求1-6任意一项所述制备方法制得的Si₃N₄陶瓷结构件，其特征在于，所述Si₃N₄陶瓷结构件的密度为2.14～2.6g/cm³，弯曲强度为151～300MPa。