一种透明β-氮化硅陶瓷及其制备方法

摘要

一种透明β-氮化硅陶瓷及其制备方法，属于非氧化物陶瓷领域。本发明中透明β-氮化硅陶瓷是以Si3N4粉和含有MgSiN2的烧结助剂为起始原料，两者重量比为100∶9-1；将上述原料混合均匀后，将原料成型后装入石墨模具中，或直接将原料装入石墨模具中，在机械压力为10-80MPa、氮气压力为0.8-5MPa、温度为1900℃-2300℃、保温时间为20-60小时的条件下烧结，烧结结束后样品随炉冷却至室温即得到透明β-氮化硅陶瓷。本发明通过采用含有氮化硅镁的粉体作为烧结助剂和高温热压烧结相结合的方法来减少晶界相的含量及其与β-Si3N4晶粒之间的折射率之差，从而有效地减少了光线的损失，实现了β-氮化硅陶瓷的透明化。

主权项

一种透明β-氮化硅陶瓷的制备方法，其特征在于：1)以Si3N4粉和含有MgSiN2的烧结助剂为起始原料，其中，Si3N4粉与烧结助剂的重量比为100∶1-9；其中，所述的含有MgSiN2的烧结助剂为MgSiN2，或MgSiN2与氧化物SiO2、MgO、CaO、Y2O3、Yb2O3中的任意一种或两种以上的混合物；MgSiN2与氧化物的重量比为100∶0-20；2)将上述原料混合均匀后，先成型再装入石墨模具中，或者直接将粉料装入石墨模具中，在机械压力为10-80MPa、氮气压力为0.8-5MPa、温度为1900℃-2300℃、保温时间为20-60小时的条件下烧结，烧结结束后样品随炉冷却至室温，即得到透明β-氮化硅陶瓷。