利用多晶Si切割废料制备氮化硅与碳化硅复相多孔陶瓷的方法

摘要

本发明公开了一种利用多晶Si切割废料制备Si₃N₄与SiC复相多孔陶瓷的方法，以多晶Si切割废料为原料，添加烧结助剂，机械球磨混合均匀成浆料；将浆料进行干燥、过筛、干压成型，并经冷等静压处理形成素坯体；将素坯体放置于烧结炉中，在高纯氮气气氛中，升温至1300～1500℃，然后进行氮化反应烧结，降温至800℃，最后随炉冷却得到Si₃N₄与SiC复相多孔陶瓷。本发明的方法具有变废为宝，直接避免了提纯Si、PEG与SiC的繁杂工序，得到的复相多孔陶瓷具有空隙结构分布均匀、互连，收缩率低、抗弯强度高等特点，能够满足高温下使用过滤器，催化剂载体和热绝缘材料等领域的使用。

主权项

一种利用多晶Si切割废料制备Si₃N₄与SiC复相多孔陶瓷的方法，其特征在于包括如下步骤：步骤①以多晶Si切割废料为原料，添加烧结助剂，机械湿法球磨混合均匀成浆料，其中，所述烧结助剂包括Y₂O₃和Al₂O₃，所述多晶Si切割废料为使用粒径为5～50微米的多晶Si切割废料，或者使用粒径为30～50微米的大粒径多晶Si切割废料和粒径为5～10微米的小粒径多晶Si切割废料；步骤②将浆料进行干燥、过筛、干压成型，并经冷等静压处理形成素坯体；步骤③将素坯体放置于烧结炉中，在高纯氮气气氛中，先以5～20℃/min速率快速升温至900～1200℃，再5～20℃/h速率缓慢升温至1300～1500℃，然后进行氮化反应烧结2h，烧结完毕降温至600～1000℃，最后随炉冷却得到Si₃N₄与SiC复相多孔陶瓷。