凝胶注模制备O-Sialon多孔材料及制备方法

摘要

本发明涉及的是一种凝胶注模制备O‐Sialon多孔材料及制备方法，主要包括悬浮体料浆的制备，坯体的制备，干燥，排胶及烧结。以α‐Si₃N₄，Al₂O₃，SiO₂，Y₂O₃，MgO，h‐BN为原料，采用凝胶注模成型和添加第二相难烧结相（h‐BN）相结合的方式，通过原位合成技术制备O‐Sialon多孔材料；O‐Sialon多孔材料密度在1.1‐1.6g·cm^‐3，气孔率介于46%‐64%之间，室温三点抗弯强度在30‐82MPa之间，介电常数在2.1‐4.5之间，介电损耗角正切值在0.112×10^‐3‐0.702×10^‐3之间。

主权项

一种凝胶注模制备O‐Sialon多孔材料的方法，其特征是步骤如下：(1)配料：按照粉体质量比α‐Si₃N₄48～58份，SiO₂20～26份，Al₂O₃4～12份，BN5～15份和烧结助剂3～7份配料，混合均匀得到复合粉体；(2)制备料浆：按照质量比单体丙烯酰铵7～12份，交联剂N,N’‐亚甲基双丙烯酰胺1～3份，去离子水85～92份，制备预混液，在100份的预混液中加入80～100份步骤(1)中制备的复合粉体，再加入2～5份的分散剂聚丙烯酸胺，混合研磨2～4h；(3)制备坯体：将悬浮体真空除泡后，加入1～3份0.01～0.03g/ml的催化剂N,N,N’N’‐四甲基乙二胺溶液和4～8份0.01～0.03g/ml的引发剂过硫酸铵溶液到料浆中，混合均匀，然后把料浆注入到模具中，常温固化成型，脱模；将脱模后的坯体放入密闭空间，避免空气流动，放置24h以上，然后在烘箱中60℃～90℃干燥8～12h；(4)排胶：将干燥后的坯体在马弗炉中排胶，排胶温度为300℃～800℃，保温时间为1～2h；(5)烧结：将排胶后的试样于1360～1480℃氮气气氛炉内进行烧结得到制品；所述的BN为六方氮化硼h‐BN；所述的烧结助剂为Y₂O₃和MgO。