放电等离子烧结制备多孔氮化硅的方法

摘要

放电等离子烧结制备多孔氮化硅的方法，涉及陶瓷材料制备技术领域。本发明通过将具有一定细度的Si₃N₄粉料、烧结助剂、造孔剂混合，粉磨烘干后模压成具有一定形状的成型体，然后通过排胶过程得到具有一定孔隙率的坯体，将坯体放入SPS烧结炉中进行快速烧结，制得多孔氮化硅陶瓷。本发明制备工艺简单、烧结时间短、烧结温度低、耗能低，以氮化硅为主要原料，利用放电等离子烧结技术制备得到多孔氮化硅陶瓷，制品的总气孔率为40％～60％，抗弯强度为40～75MPa。

主权项

放电等离子烧结制备多孔氮化硅的方法，其特征在于：包括以下步骤：①将Si₃N₄粉料、烧结助剂、造孔剂放入玛瑙球磨中，然后加入无水乙醇粉磨2h，制得料浆，将浆料置于电热鼓风干燥箱中在70℃～90℃下烘干5h～8h；烘干后的物料过100目的筛子；②在过筛后的粉料中加入粘结剂，放入陶瓷混料机进行混料，得混合料；③将混合料模压成型，得到坯体；④将坯体置于空气炉中进行排胶，排胶过程为从室温升温至550℃，升温速率为1℃/min～3℃/min，到达550℃后保温2h后，自然冷却到室温；⑤排胶后的坯体置于SPS烧结炉内快速烧结，条件为真空度小于10Pa，烧结压力小于6MPa；以70～110℃/min的升温速率加热至1000℃，再以20～40℃/min的升温速率加热至1400～1600℃，保温5～10分钟，获得以β相为主，β相与α相共存的多孔氮化硅复合陶瓷。