[发明专利]一种基于外场辅助技术的氮化硅基梯度复合材料及其制备方法

摘要

本发明属于陶瓷材料的技术领域，尤其涉及一种基于外场辅助技术的氮化硅基梯度复合材料及其制备方法。本发明的制备方法，包括：将Si₃N₄基体材料，导电第二相材料，氧化铝稀土氧化物的混合物和溶剂混合，得到氮化硅基复相陶瓷浆料；将氮化硅基复相陶瓷浆料经干燥和造粒后，得到氮化硅基复相陶瓷混合粉末，将至少两种氮化硅基复相陶瓷混合粉末依次置于模具中，再进行放电等离子烧结，得到氮化硅基梯度复合材料。其中，相邻两层氮化硅基复相陶瓷混合粉末的导电第二相材料的粒径、种类和添加比例至少一项不相同。本发明能快速精确可控制备不同氮化硅物相组成/显微结构/性能的氮化硅基梯度复合材料。

主权项

1.一种基于外场辅助技术的氮化硅基梯度复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、以Si₃N₄为基体原料，以导电第二相材料A为添加剂，以氧化铝稀土氧化物的混合物为烧结助剂和溶剂混合，得到氮化硅基复相陶瓷浆料A；将所述氮化硅基复相陶瓷浆料A经干燥和造粒后，得到氮化硅基复相陶瓷混合粉末A；以Si₃N₄为基体原料，以导电第二相材料B为添加剂，以氧化铝稀土氧化物的混合物为烧结助剂和溶剂混合，得到氮化硅基复相陶瓷浆料B；将所述氮化硅基复相陶瓷浆料B经干燥和造粒后，得到氮化硅基复相陶瓷混合粉末B；步骤2、将所述氮化硅基复相陶瓷混合粉末A和所述氮化硅基复相陶瓷混合粉末B层叠铺设在模具中形成包括两层的结构，再进行放电等离子烧结，得到氮化硅基梯度复合材料；其中，所述导电第二相材料A和所述导电第二相材料B的粒径、种类或添加比例至少一项不相同；所述氮化硅基复相陶瓷混合粉末A和所述氮化硅基复相陶瓷混合粉末B不相混合。