一种等轴状β-Si₃N₄+TiN+O′-Sialon复相陶瓷材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种等轴状β‑Si₃N₄+TiN+O'‑Sialon复相陶瓷材料及其制备方法，是引入TiO₂溶胶作为Si粉氮化催化剂，原位生成纳米TiN增强相，引入Re₂O₃‑Al₂O₃‑SiO₂烧结助剂促进Si₃N₄烧结致密化，形成等轴状β‑Si₃N₄晶粒，并生成O'‑Sialon。本发明的β‑Si₃N₄+TiN+O'‑Sialon复相陶瓷材料具有优异的力学性能、高温性能、抗氧化及抗腐蚀性能。

主权项

一种等轴状β‑Si₃N₄+TiN+O'‑Sialon复相陶瓷材料的制备方法，其特征在于包括下述步骤：(1)以Si粉为原料，以TiO₂溶胶、Re₂O₃‑Al₂O₃‑SiO₂为烧结助剂，按照Si：TiO₂：Re₂O₃‑Al₂O₃‑SiO₂质量分数比为60～98％：1～10％：1～30％的配比，经混料、干燥后，得到Si‑TiO₂‑Re₂O₃‑Al₂O₃‑SiO₂混合粉体，其中Re为Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu中的任一种，所述Re₂O₃‑Al₂O₃‑SiO₂中的Re₂O₃：Al₂O₃：SiO₂质量分数比为1～98％：1～98％：1～98％；(2)将Si‑TiO₂‑Re₂O₃‑Al₂O₃‑SiO₂混合粉体放入模具中进行干压成型后，通过冷等静压成型获得Si‑TiO₂‑Re₂O₃‑Al₂O₃‑SiO₂坯体；(3)将Si‑TiO₂‑Re₂O₃‑Al₂O₃‑SiO₂坯体通过气压反应烧结制备等轴状β‑Si₃N₄+TiN+O'‑Sialon复相陶瓷材料。