[发明专利]一种高性能氮化硅多孔陶瓷的制备方法

摘要

本发明公开了一种高性能氮化硅多孔陶瓷的制备方法，是以Si粉为基体原料，以MgO‑Re2O3为烧结助剂，以MO‑B为烧结助剂和氮化催化剂，混料、干燥后，得到Si‑MgO‑Re2O3‑MO‑B混合粉体，再通过冷等静压成型获得生坯；然后将生坯进行程序升温，获得一种三维网络互锁结构的高性能氮化硅多孔陶瓷。本发明制备得到的多孔陶瓷的气孔率高、抗弯强度高，制备工艺简单。

主权项

1.一种高性能氮化硅多孔陶瓷的制备方法，其特征在于包括下述步骤：(1)以Si粉为基体原料，以MgO‑Re₂O₃为烧结助剂，以MO‑B为烧结助剂和氮化催化剂，按照Si：MgO‑Re₂O₃：MO‑B的体积分数比为(90～80)：(2～8)：(8～12)的配比经混料、干燥后，得到Si‑MgO‑Re₂O₃‑MO‑B混合粉体；(2)将Si‑MgO‑Re₂O₃‑MO‑B混合粉体放入金属模具中成型后，再通过冷等静压成型获得生坯；(3)将生坯放入管式炉中在900～1100℃真空下保温0.5～2h，这个过程主要是使MO与B反应生成MB₂；保持真空将温度升至1200～1300℃之后通入0.1～0.2MPa的流动N₂，并将温度升至1350～1400℃保温1～4h，此时MO将作为氮化催化剂促进Si粉氮化；再将温度升至1450～1500℃并保温1～4h，这个过程主要进行α→β‑Si₃N₄的相变并在烧结助剂MgO‑Re₂O₃‑MB₂的作用下促进β‑Si₃N₄相沿c轴方向长大形成长棒状晶粒，从而获得一种三维网络互锁结构的高性能氮化硅多孔陶瓷。