制备氮化硅陶瓷发热体的凝胶注模成型工艺方法

摘要

一种制备氮化硅陶瓷发热体的凝胶注模成型工艺方法，它属于无机材料合成制备技术领域，其特征在于它包括如下的工艺步骤：配制包含有机单体与交联剂的单体溶液，并加入氮化硅陶瓷粉料和4％～39％的烧结助剂制成悬浮体浆料，再加入占固相粉料质量1％～3％的分散剂；并将pH值调节在9～11；悬浮体浆料球磨4～8小时，得到固相体积含量在55％～60％，粘度为0.7Pa.s～0.9Pa.s的陶瓷浆料；加入20％～50％的引发剂和10％～30％催化剂并在真空下搅拌除泡5～15分钟；然后注模固化成型并干燥，最后坯体在1550℃～1800℃的微波炉中烧结。本发明得到的陶瓷坯体结构均匀，且操作简单，生产成本低。

主权项

1. 一种制备氮化硅陶瓷发热体的凝胶注模成型工艺方法，其特征在于它包括如下的工艺步骤：A：配制单体溶液：有机单体与交联剂的质量比为(6～30)：1，按此质量配比称量后加入去离子水，配制成浓度为8％～14％的单体溶液，然后在单体溶液中加入1％～2％的非离子水溶性高分子溶剂；B：制备悬浮体溶液：在步骤A得到的单体溶液中加入氮化硅陶瓷粉料和烧结助剂，氮化硅陶瓷粉料加入量按其质量与单体溶液体积比为：(45～65)：(35～55)的比例加入，烧结助剂的加入量占氮化硅粉料质量的4％～39％，制成悬浮体浆料；C：加入分散剂：在经B步骤得到的悬浮体浆料中加入占固相粉料质量1％～3％的分散剂；D：调节PH值：用浓度值>30％的浓氨水调节经C步骤得到的浆料的PH值，调节范围在9～11；E：球磨悬浮体浆料：将步骤D所配制好的悬浮体浆料球磨4～8小时，得到固相体积含量在55％～60％，粘度为0.7Pa.s～0.9Pa.s的陶瓷浆料；F：加入引发剂和催化剂：经过步骤E后，加入引发剂和催化剂，以所加入的有机单体质量和交联剂总质量为基准，引发剂加入量占20％～50％，催化剂加入量占10％～30％，将浆料在真空下搅拌除泡，时间在5～15分钟；G：注模固化成型：把F步骤得到的陶瓷浆料注入放在振动台上的已经放入了金属发热丝的模具中，然后放在烘箱中固化，烘箱温度在60℃～85℃；固化时间在1～3小时；H：干燥坯体：将固化后的成型坯体首先在小于25℃的低温，大于80RH的高湿的环境中干燥1.0～2.0小时，待其收缩变形后，缓慢升高温度到100-200℃后保温1.0～3.0小时而后降到室温，即得到凝胶注模干坯体；I：陶瓷烧结：经过G步骤的坯体在微波炉中烧结，烧结温度在1550℃～1800℃。