一种Si3N4-TiZrN2-TiN复合导电陶瓷的液相烧结法制造技术

一种Si3N4‑TiZrN2‑TiN复合导电陶瓷，合成该复合导电陶瓷的原料包括：Si3N4、ZrN、TiN、Y2O3、La2O3、AlN；该复合导电陶瓷的最终产物里包括Si3N4相、TiN相和金属氮化物的固溶体TiZrN2相。其中，AlN的加入避免了常规方式中加入Al2O3所引起的挥发，并且加入AlN会使最终产品的表面比加入Al2O3光滑；本发明专利技术名还给出一种Si3N4‑TiZrN2‑TiN复合导电陶瓷的液相烧结法。本发明专利技术有益效果如下：1.电阻率低；本发明专利技术的复合导电陶瓷用SX1944四探针测试仪测试样品电阻为10‑2Ω·cm量级，远远低于同类产品。2.机械强度高；本发明专利技术的复合导电陶瓷用载荷为10kg，加压时间为5s的条件测量样品的维氏硬度为14.7GPa；利用硬度压痕四角处扩展的裂纹长度计算样品的断裂韧性为7.8MPa.m0.5保持了氮化硅陶瓷原有的强度和硬度。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及导电陶瓷
，具体地说，涉及一种Si3N4-TiZrN2-TiN复合导电陶瓷的液相烧结法。
技术介绍
：氮化硅(Si3N4)是一种性能很好的结构陶瓷材料，具有质量轻、高强度、高硬度、高耐腐蚀性等，可应用于各行各业。制备氮化硅陶瓷材料的方法很多，有热压、常压、反应等烧结方法，其中常压烧结方法简单易行，耗能少。由于氮化硅是共价键化合物，自扩散系数低，本身很难直接烧结成瓷，因此往往加入一些氧化物等作为烧结助剂进行烧结。常用的有Al2O3、Y2O3、MgO2等。这些添加物在烧结过程中形成液相促使氮化硅陶瓷烧结致密，以达到材料高强度、高硬度的要求。由于Si3N4陶瓷本身高强度和高硬度的性能使得后期加工困难，常以金刚石刀具进行切割，但传统的金刚石加工的方法加工效率低且成本昂贵。成本低、效率高的放电(电火花)加工技术已成功用于金属制品加工，若能用于加工Si3N4陶瓷则会大大提高加工效率和降低加工成本，但能用放电加工的材料必须具有一定的导电性，其电阻率要求低达100Ω·cm量级及以下，但Si3N4陶瓷属于绝缘体，其电阻率约为1015Ω·cm量级，是不可能用放电方法进行加工的。所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Si3N4‑TiZrN2‑TiN复合导电陶瓷，其特征在于：合成该复合导电陶瓷的原料包括：Si3N4、ZrN、TiN、Y2O3、La2O3、AlN；该复合导电陶瓷的的最终产物里包括Si3N4相、TiN相和金属氮化物的固溶体TiZrN2相。

【技术特征摘要】
1.一种Si3N4-TiZrN2-TiN复合导电陶瓷，其特征在于：合成该复合导电陶瓷的原料包括：Si3N4、ZrN、TiN、Y2O3、La2O3、AlN；该复合导电陶瓷的的最终产物里包括Si3N4相、TiN相和金属氮化物的固溶体TiZrN2相。2.如权利要求1所述的一种Si3N4-TiZrN2-TiN复合导电陶瓷，其特征在于：Si3N4∶TiN∶Y2O3∶La2O3∶AlN＝(9～11)∶(5.4～6.6)∶(0.8～1.2)∶(0.8～1.2)∶(1.3～1.66)，ZrN的加入量为8～15w.t％。3.一种Si3N4-TiZrN2-TiN复合导电陶瓷的液相...

【专利技术属性】
技术研发人员：江涌，吴澜尔，黄新华，
申请(专利权)人：北方民族大学，
类型：发明
国别省市：宁夏;64