[发明专利]一种微波烧结塞隆陶瓷材料的方法

权利要求书

1.一种微波烧结塞隆陶瓷材料的方法，其特征在于，采用微纳米级别的氮化硅粉末、氮化铝粉末以及氧化铝粉末为原料，并添加烧结助剂组合，经过微波烧结得到赛隆陶瓷材料；

所述微纳米级别的氮化硅粉末、氮化铝粉末以及氧化铝粉末的粒径均为500-1000nm，烧结助剂的粉末粒径均为50nm；

所述氮化硅粉末、氮化铝粉末以及氧化铝粉末的质量百分比如下：氮化硅70.5wt.%，氮化铝6.8wt.%，氧化铝17.2wt.%；

所述烧结助剂组合中各个烧结助剂的质量百分比如下：氧化钇5wt.%，氧化镱0.5wt.%。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤（1）：按比例称取原料，原料包括微纳米级别的氮化硅粉末、氮化铝粉末、氧化铝粉末和烧结助剂组合；

步骤（2）：将步骤（1）的原料混合，以工业无水乙醇和刚玉球作为混合介质，将混合好的原料粉体经过行星球磨机球磨；

步骤（3）：将步骤（2）混合均匀后的粉体，进行真空干燥；

步骤（4）：将步骤（3）干燥之后的粉体进行筛粉造粒；

步骤（5）：将步骤（4）过筛之后的粉体进行冷压成型，脱模；

步骤（6）：脱模之后放入保温桶，进行微波烧结，在烧结中Al₂O₃固溶进β-Si₃N₄的晶格中，形成了赛隆陶瓷材料；

步骤（7）：从保温桶中取得赛隆陶瓷材料。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中将混合好的原料粉体经过行星球磨机球磨24-48小时，并在取出2小时前加入PVA。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中将混合好的原料粉体经过行星球磨机球磨24小时。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤（3）中真空干燥的温度为100℃-200℃。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤（3）中真空干燥的温度为110℃。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤（4）中的筛粉造粒具体为：干燥粉体经过100-400目的筛盘，进行筛粉造粒。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤（4）中的筛粉造粒具体为：干燥粉体经过100目的筛盘，进行筛粉造粒。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤（5）的冷压成型具体为：在硬质合金模具内部涂上油，后将过筛的粉体进行装填模具，对石墨模具施加200-300MPa压力，保压2分钟，冷压成型并脱模。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，对石墨模具施加200MPa压力。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤（6）中的微波烧结具体为：

将步骤（5）脱模后的样品放入微波烧结炉中的保温桶，抽真空至30Pa，并打开氮气阀，使炉内压力至1×10⁴Pa；通过设置程序段控制升温速率为10-30℃/min；设置排出PVA温度和时间，烧结温度为1550-1700℃，保温时间为0-10min，随炉自然冷却。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，排出PVA为在1100℃停留5min；所述升温速率为25℃/min。