[发明专利]一种高硬度氮化硅材料的制备方法

权利要求书

1.一种高硬度氮化硅材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、混合：将原料粉末与粘结剂和溶剂在搅拌机中搅拌0.1-24h以混合均匀，所述原料粉末为原料粉末A或原料粉末B；

原料粉末A由α-氮化硅、氮化硼、氧化铝、氧化钙和碳化硅组成，其中各组分的质量百分比为：α-氮化硅80％-95％，氮化硼1-15％，氧化铝0.5-8％，氧化钙0.2-4.8％，碳化硅0.1-10％；

原料粉末B由α-氮化硅、氮化钛、氧化钇、氧化钙和碳化硅组成，其中各组分的质量百分比为：α-氮化硅80％-95％，氮化钛1-10％，氧化钇0.1-2％，氧化钙0.1-5.5％，碳化硅0.1-10％；

S2、蒸干：将混合物蒸干得到固体粉末；

S3、成型：将粉末通过压制成型、或挤出成型、或注塑成型的方法获得一定形状的块状固体；

S4、脱脂：通过热处理方法在脱脂炉中将步骤S3中得到的块状固体在不低于600℃的温度下进行热处理，去除固体中的粘结剂；

S5、烧结：将经过步骤S4脱脂后的固体在烧结炉中烧结，烧结温度为1600-2000℃，烧结时间为0.1-10h，即得所述高硬度氮化硅材料。

2.根据权利要求1所述的一种高硬度氮化硅材料的制备方法，其特征在于：所述粘结剂为CMC、PVA、PVB、水玻璃中的一种或几种，粘结剂的添加量为原料粉末质量的2-5％。

3.根据权利要求1所述的一种高硬度氮化硅材料的制备方法，其特征在于：所述溶剂为无水乙醇、离子水中的一种或两种。

4.根据权利要求3所述的一种高硬度氮化硅材料的制备方法，其特征在于：步骤S1中溶剂为去离子水，步骤S2中蒸干后固体粉末的含水量为4-6％。

5.根据权利要求1所述的一种高硬度氮化硅材料的制备方法，其特征在于：原料粉末为原料粉末A时，步骤S4中预热温度为680℃，步骤S5中烧结温度为1700℃，烧结时间为2h。

6.根据权利要求1所述的一种高硬度氮化硅材料的制备方法，其特征在于：原料粉末为原料粉末B时，步骤S4中预热温度为700℃，步骤S5中烧结温度为1750℃，烧结时间为1.8h。