一种以氮化硅为原料制备气压烧结结构件陶瓷的方法

摘要

本发明涉及陶瓷制备技术领域，具体公开了一种以氮化硅为原料制备气压烧结结构件陶瓷的方法，它包括混料、压制、冷等静压、烧结以及后加工的步骤，陶瓷原料以重量百分比计，包括如下组分：Si₃N₄：80-90%，Y₂O₃：6-14%，α相Al₂O₃：1-5%，WC：1-5%，TiC：1-5%。该制备方法步骤简单、方便易行，制备工艺稳定，生产效率高，利用该方法制备的结构件陶瓷的硬度大、强度高，并且具有较高的耐高温性能、耐高电压冲击性能以及耐弯曲性能，可广泛用于材料要求高的领域，尤其用于高温陶瓷轴承以及陶瓷涡轮叶片。

主权项

一种以氮化硅为原料制备气压烧结结构件陶瓷的方法，其特征在于，它包括混料、压制、冷等静压、烧结以及后加工的步骤，陶瓷原料以重量百分比计，包括如下组分：混料方式为球磨混料，混料时，料与球的质量比为1:3；所述球磨混料所采用的溶剂为酒精；球的材质为Si₃N₄；球磨的时间为6‑8天，球磨的速度为60‑80r/min；压制是在油压机上用模具成型；冷等静压时，所施加的压力200MPa；所述的烧结步骤，按下述工艺进行：(1)将冷等静压后的陶瓷坯料装入石墨坩埚中，在气压炉中以1‑2℃/min的速度升温至300℃，并保温1小时；(2)在气压炉中以5℃/min的速度继续升温至400℃，采用真空泵抽真空，同时打开进气阀和出气阀充入N₂；(3)在气压炉中以10℃/min的速度继续升温至1300℃，并保温1小时，再以1℃/min的速度升温至1700℃，不断的充入N₂，使气压炉内的废气随着N₂的充入而排出，当温度达到1700℃时，关闭出气阀；(4)加大N₂流量使之压力增加到4‑6MPa，同时以8‑10℃/min的速度升温至1850℃，并保温20‑40分钟，停止加热后随气压炉冷却至室温。