[发明专利]一种一次合成氮化硅和氮化铝的方法

摘要

本发明公开了一种一次合成氮化硅和氮化铝的方法，属于特种陶瓷材料技术领域，包括以下步骤：1)将聚乙烯醇、氮化硅颗粒和二氧化硅粉混合搅拌后，通过浇筑，干燥形成聚乙烯醇‑氮化硅圆筒初样；2)将聚乙烯醇‑氮化硅圆筒初样置于戊烷蒸气中交联反应3～25h，得聚乙烯醇‑氮化硅圆筒；3)取两个不同直径的聚乙烯醇‑氮化硅圆筒，同轴放置，在两筒间的夹层压入合成氮化硅的起始粉料，内层圆筒中压入合成氮化铝的起始粉料；4)将聚乙烯醇‑氮化硅套筒烧结，降温，将氮化硅和氮化铝的边界切割分离，分别获得氮化硅和氮化铝。本发明方法通过采用合理的结构高效利用反应热，使体系的合成效率得到大幅提高，不仅能降低能耗，且使反应更加充分。

主权项

1.一种一次合成氮化硅和氮化铝的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将聚乙烯醇、氮化硅颗粒和二氧化硅粉混合搅拌后，通过浇筑，干燥形成壁厚为0.5～8mm、直径为30～300mm的聚乙烯醇‑氮化硅圆筒初样；2)将聚乙烯醇‑氮化硅圆筒初样置于戊烷蒸气中交联反应3～25h，得交联聚乙烯醇‑氮化硅圆筒；3)取经步骤2)所得两个不同直径的交联聚乙烯醇‑氮化硅圆筒，同轴放置，在两筒间的夹层压入合成氮化硅的起始粉料，内层圆筒中压入合成氮化铝的起始粉料；4)将步骤3)中填装完料的聚乙烯醇‑氮化硅套筒置于压力为0.2～5MPa的氮气气氛中，按照10～50℃/min速率升温，至烧结温度为1100～1380℃，烧结时间0.5～6h，降温，将氮化硅和氮化铝的边界进行切割分离，分别获得氮化硅和氮化铝；所述步骤1)中氮化硅颗粒与二氧化硅粉的重量比为5～50:1，氮化硅颗粒与二氧化硅粉的总重量与聚乙烯醇的重量比为0.2～20:1；所述步骤3)中合成氮化硅的起始粉料包括氮化硅粉25～45wt％、Si粉35～75wt％、碳粉5～15wt％；所述步骤3)中合成氮化铝的起始粉料包括氮化铝粉15～40wt％、铝粉10～55wt％、氧化铝10～35wt％、碳粉5～25wt％。