一种氮化硅晶须增强氮化硅层状陶瓷的制备方法

摘要

本发明涉及一种氮化硅晶须增强氮化硅层状陶瓷制备方法。使用流延法制备氮化硅晶须薄层预制体，然后使用化学气相渗透工艺在预制体中制备氮化硅基体，得到氮化硅晶须增强氮化硅复合材料。以复合材料为基片，在其两侧重复流延和化学气相沉积工艺，直至材料厚度达到要求。使用流延法制备的晶须预制体晶须分散均匀，增强体体积分数高。化学气相沉积工艺相比于烧结可以降低制备温度，减少对增强体的伤害，且不需使用烧结助剂，减少了杂质相的影响。同时，晶须增韧和层状复合增韧改善了氮化硅陶瓷的韧性。本发明能够制备出介电性能和力学性能优异的氮化硅晶须增强氮化硅层状陶瓷。

主权项

一种氮化硅晶须增强氮化硅层状陶瓷的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1、制备氮化硅晶须薄层预制体：步骤a1：将质量分数为30～50％的氮化硅晶须、40～60％的溶剂、2～4％的分散剂磷酸三乙酯进行球磨12～24h，然后加入质量分数为3～5％的粘结剂聚乙烯醇缩丁醛、2～4％的增塑剂、2～4％的消泡剂，继续球磨12～24h，真空除泡10min，得到晶须浆料；所述溶剂为无水乙醇与2‑丁酮按体积比1:1混合配制；所述增塑剂为丙三醇与邻苯二甲酸二辛酯按体积比1:1混合配制；所述消泡剂为正丁醇与乙二醇按体积比1:1混合配制；步骤a2：将晶须浆料进行流延，室温下干燥后脱模得到氮化硅晶须预制体薄层；步骤2、采用CVI法在氮化硅晶须薄膜预制体中制备氮化硅基体，完成单层氮化硅晶须增强氮化硅陶瓷的制备：沉积工艺为：以四氯化硅为硅源，氨气为氮源，氢气为载气，氩气为稀释气体，沉积温度为800～1000℃，沉积时间为20～40h。所述四氯化硅的流量为0.8～1.2L/min，氨气的流量为0.5～0.7L/min，氢气的流量为0.8～1.2L/min，氩气的流量为0.8～1.2L/min。