一种低成本、快速制备高性能Si₃N₄陶瓷球的方法

摘要

本发明公开了一种低成本、快速制备高性能Si₃N₄陶瓷球的方法，包括如下步骤：(1)以Si粉为原料，以TiO₂粉为氮化催化剂和改善陶瓷球性能的添加剂，以Al₂O₃-Re₂O₃为助剂，其中Re＝Sc,Y,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu中的任意一种，按Si：TiO₂：Al₂O₃：Re₂O₃的质量分数比为56～99.44％：0.22-17.44％：0.17～13.3％：0.17～13.3％的配比经混料、干燥后，得到Si-TiO₂-Al₂O₃-Re₂O₃混合粉体；(2)将Si-TiO₂-Al₂O₃-Re₂O₃粉体通过喷雾干燥工艺进行造粒，并放入模具进行陶瓷球成型，通过冷等静压工艺获得陶瓷球坯体；(3)将Si-TiO₂-Al₂O₃-Re₂O₃陶瓷球坯体采用两步保温法，利用气压烧结制备高性能Si₃N₄陶瓷球。本发明成本低，效率高，且可以改善Si₃N₄陶瓷球的性能。

主权项

一种低成本、快速制备高性能Si₃N₄陶瓷球的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)以Si粉为原料，以TiO₂粉为氮化催化剂和改善陶瓷球性能的添加剂，以Al₂O₃‑Re₂O₃为助剂，其中Re＝Sc,Y,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu中的任意一种，按Si：TiO₂：Al₂O₃：Re₂O₃的质量分数比为56～99.44％：0.22‑17.44％：0.17～13.3％：0.17～13.3％的配比经混料、干燥后，得到Si‑TiO₂‑Al₂O₃‑Re₂O₃混合粉体；(2)将混合均匀的Si‑TiO₂‑Al₂O₃‑Re₂O₃粉体进行造粒，然后将造粒的粉体进行陶瓷球成型，再获得陶瓷球坯体；(3)将Si‑TiO₂‑Al₂O₃‑Re₂O₃陶瓷球坯体烧结制备成高性能Si₃N₄陶瓷球。