[发明专利]一种青色氮化硅陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种青色氮化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，包括：

以氮化硅粉体或/和硅粉体作为原料粉体，再加入烧结助剂和着色剂并混合，得到混合粉体，所述烧结助剂为MgO和YAG，其中MgO占混合粉体总质量的1～2wt%，YAG占混合粉体总质量的2～8wt%；所述着色剂为稀土金属钕的氧化物；所述原料粉体、烧结助剂和着色剂的质量比为（85～96.5）：（5～0.5）：（10～3），各质量百分比之和为100%，当原料粉体含有硅粉体时，所述硅粉的质量按照换算成氮化硅粉体后的质量计算；

将所得混合粉体和粘结剂混合，再经压制成型，得到陶瓷坯体；

将所得陶瓷坯体经真空排胶后，再进行烧结，得到所述青色氮化硅陶瓷。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述着色剂还包含稀土金属钪的氧化物、稀土金属钇的氧化物、稀土金属镧的氧化物、稀土金属铈的氧化物、稀土金属镨的氧化物、稀土金属钷的氧化物、稀土金属钐的氧化物、稀土金属铕的氧化物、稀土金属钆的氧化物、稀土金属铽的氧化物、稀土金属镝的氧化物、稀土金属钬的氧化物、稀土金属铒的氧化物、稀土金属铥的氧化物、稀土金属镱的氧化物、稀土金属镥的氧化物中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氮化硅粉体的粒径范围为0.5～20μm；所述硅粉体的粒径范围为0.2～30μm。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述氮化硅粉体的粒径范围为0.5～5μm；所述硅粉体的粒径范围为0.5～10μm。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，当原料粉体含有硅粉体时，将所得陶瓷坯体经真空排胶、氮化处理后，再进行烧结，得到所述青色氮化硅陶瓷，所述氮化处理的气氛为氮气、或氮气和氢气的混合气，温度为1300～1500℃，时间为6～10小时。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述氮气和氢气的体积比为(90～95):(10～5)。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛或/和聚甲基丙烯酸甲酯，加入量为混合粉体的总质量的0.8～1wt%。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述真空排胶的温度为300～900℃，时间为1～3小时。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述真空排胶的升温速率为3～10℃/分钟。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的方式为无压烧结、气压烧结、热压烧结或等静压烧结。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的气氛为氮气气氛、惰性气氛和还原气氛中的至少一种，温度为1600～1950℃，气压为不超过10MPa，时间1～24小时。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的升温速率为3～10℃/分钟。

13.一种根据权利要求1-12中任一项中所述的制备方法制备的青色氮化硅陶瓷。