[发明专利]一种氮化硅-氧氮化硅柱孔复相陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种氮化硅-氧氮化硅柱孔复相陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将氮化硅粉和烧结助剂混合均匀，制备陶瓷浆料；将石英纤维分散至絮状，制备石英纤维浆料；将所述陶瓷浆料和所述石英纤维浆料混合均匀，制备复合浆料；

S2、将所述复合浆料经过烘干和干压成型后，得到陶瓷生坯；将所述陶瓷生坯经过冷等静压处理后，得到陶瓷坯体；

S3、将所述陶瓷坯体经过无压烧结后，得到氮化硅-氧氮化硅柱孔复相陶瓷材料；

其中，所述氮化硅粉和石英纤维的摩尔比为1：0.05-1.5；所述石英纤维的单丝直径为5-15μm，平均长度为2-5mm。

2.根据权利要求1所述氮化硅-氧氮化硅柱孔复相陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，制备所述复合浆料具体包括：将所述氮化硅粉和所述烧结助剂混合均匀，得到混合粉末，以无水乙醇为分散介质对所述混合粉末进行球磨后，得到所述陶瓷浆料；将所述石英纤维在无水乙醇中超声分散至絮状，得到所述石英纤维浆料；将所述石英纤维浆料加入所述陶瓷浆料中，超声搅拌混合均匀，得到所述复合浆料。

3.根据权利要求2所述氮化硅-氧氮化硅柱孔复相陶瓷材料的制备方法，其特征在于，制备所述陶瓷浆料时，所述混合粉末中还加入了熔融石英粉，且所述氮化硅粉与所述石英纤维和所述熔融石英粉总量的摩尔比为1：0.05-1.5，所述石英纤维和所述熔融石英粉的摩尔比为1：0.5-2。

4.根据权利要求2-3任一项所述氮化硅-氧氮化硅柱孔复相陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述烧结助剂的加入量为所有原料总质量的3-15％，所述烧结助剂为氧化铝粉和氧化钇粉，且所述氧化铝粉和所述氧化钇粉的质量比为1：1-3。

5.根据权利要求2-3任一项所述氮化硅-氧氮化硅柱孔复相陶瓷材料的制备方法，其特征在于，制备所述陶瓷浆料时，磨球和所述混合粉末的质量比为2-6：1，所述磨球的直径为2-8mm，所述球磨时间为15-30h；所述超声分散的功率为100-300W，所述超声分散时间为0.5-3h；所述超声搅拌的功率为100-300W，所述超声分散时间为1-3h，搅拌转速为50-300rpm。

6.根据权利要求1所述氮化硅-氧氮化硅柱孔复相陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，制备所述陶瓷坯体具体包括：将所述复合浆料在烘干温度为70-90℃下烘12-72h，得到混合粉体，将所述混合粉体在20-80MPa的压力下，保压5-15min进行干压成型，得到所述陶瓷生坯；将所述陶瓷生坯在200-300MPa的压力下保压2-10min，进行冷等静压处理，得到陶瓷坯体。

7.根据权利要求1所述氮化硅-氧氮化硅柱孔复相陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，制备所述氮化硅-氧氮化硅柱孔复相陶瓷材料具体包括：将所述陶瓷坯体在氮气气氛保护下，于1500-1800℃下进行无压烧结0.5-3h，得到所述氮化硅-氧氮化硅柱孔复相陶瓷材料。

8.一种氮化硅-氧氮化硅柱孔复相陶瓷材料，其特征在于，所述氮化硅-氧氮化硅柱孔复相陶瓷材料采用如权利要求1-7任一项所述的氮化硅-氧氮化硅柱孔复相陶瓷材料的制备方法制得。