一种低温制备导电Si₃N₄-ZrB₂复相陶瓷的方法

摘要

本发明公开了一种低温制备导电Si₃N₄-ZrB₂复相陶瓷的方法，涉及非氧化物陶瓷材料领域，该方法在避免Si₃N₄和ZrB₂反应的前提下，1300～1550℃低温下制备高致密、导电Si₃N₄-ZrB₂复相陶瓷；本发明以Si₃N₄粉和ZrB₂粉为原料，以MgO-Re₂O₃为添加剂；按配比经混料，干燥后得到Si₃N₄-ZrB₂-MgO-Re₂O₃混合粉体；将混合粉体放入模具中，通过热压烧结获得导电Si₃N₄-ZrB₂复相陶瓷；所述方法制备得到的导电Si₃N₄-ZrB₂复相陶瓷的相对密度大于96％，硬度为15～25GPa，断裂韧性为4～8MPa·m^1/2，抗弯强度为600～1200Mpa，电阻率为1*10⁴Ω.cm～1*10^-5Ω.cm；复相陶瓷材料主相Si₃N₄和ZrB₂两相，显微结构均匀、气孔率小，具有优异的力学和导电性能。

主权项

一种低温制备导电Si₃N₄‑ZrB₂复相陶瓷的方法，其特征在于包括如下步骤： (1)以Si₃N₄粉和ZrB₂粉为原料，以MgO‑Re₂O₃为添加剂，其中Re₂O₃为稀土氧化物，Re是Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu；按Si₃N₄：ZrB₂：MgO‑Re₂O₃的体积分数比为50～89％：10～40％：1～10％的配比，经混料、干燥后得到Si₃N₄‑ZrB₂‑MgO‑Re₂O₃混合粉体；所述的MgO‑Re₂O₃中MgO：Re₂O₃的体积分数比为1～99％：99～1％； (2)将Si₃N₄‑ZrB₂‑MgO‑Re₂O₃混合粉体放入模具中，通过热压烧结获得导电Si₃N₄‑ZrB₂复相陶瓷。