一种高性能氮化硅陶瓷材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能氮化硅陶瓷材料及其制备方法，所述陶瓷材料按照质量百分比计，由以下原料组成：氮化硅84‑90％、碳化硼1.5‑2.8％、金红石4.5‑6.3％、氧化镱0.8‑1.3％、氧化钡3.2‑5.6％；取氮化硅和碳化硼混合，倒入无水乙醇中，超声波分散，加氧化镱和氧化钡超声波分散，加金红石超声波分散，球磨，干燥，过筛，氮气气氛烧结而得。本发明专利技术通过掺入金红石、氧化镱、氧化钡及其他组分，经1460‑1500℃烧结的氮化硅陶瓷材料的努氏硬度为2650‑2950kgf·mm

High performance silicon nitride ceramic material and preparation method thereof

The invention discloses a high performance silicon nitride ceramic material and preparation method thereof, wherein the ceramic materials according to weight percentage is composed of the following raw materials: silicon nitride, boron carbide 84 90% 1.5 2.8% 4.5 6.3%, rutile, ytterbium oxide, barium oxide 0.8 1.3% 3.2 5.6%; the silicon nitride and boron carbide is mixed into ethanol, ultrasonic dispersion, and ytterbium oxide and barium oxide gold Redstone ultrasonic dispersion, ultrasonic dispersion, milling, drying, sieving, sintering and nitrogen atmosphere. The present invention by the incorporation of rutile, ytterbium oxide, barium oxide and other components, the silicon nitride ceramic material 1460 1500 C sintering Knoop hardness of 2650 2950kgf - mm

【技术实现步骤摘要】
一种高性能氮化硅陶瓷材料及其制备方法
本专利技术涉及陶瓷材料领域，具体是一种高性能氮化硅陶瓷材料及其制备方法。
技术介绍
氮化硅，分子式为Si3N4，相对分子质量140.28；六方晶系，晶体呈六面体；密度3.22，硬度9-9.5，努氏硬度约为2200，显微硬度为32630MPa；抗弯强度为750-800MPa，断裂韧性7-8MPa·m1/2；弹性模量为28420-46060MPa；不溶于水，溶于氢氟酸；熔点1900℃(加压下)，通常在常压下1900℃分解，在空气中开始氧化的温度1300-1400℃；比热容为0.71J/(g·K)，生成热为-751.57kJ/mol；热导率为16.7W/(m·K)；线膨胀系数为2.75×10-6/℃(20-1000℃)；比体积电阻，20℃时为1.4×105Ω·m，500℃时为4×108Ω·m；1285℃时与二氮化二钙反应生成二氮硅化钙，600℃时使过渡金属还原，放出氮氧化物。氮化硅陶瓷材料因其在强度、耐磨、耐腐蚀等性能上的卓越表现，广泛应用于航空航天、机械工业、电子电力、装甲、化工等领域。在以上所述的多种性能中，氮化硅的硬度较其余几种性能还存在不足，因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能氮化硅陶瓷材料，其特征在于，按照质量百分比计，由以下原料组成：氮化硅84‑90％、碳化硼1.5‑2.8％、金红石4.5‑6.3％、氧化镱0.8‑1.3％、氧化钡3.2‑5.6％。

【技术特征摘要】
1.一种高性能氮化硅陶瓷材料，其特征在于，按照质量百分比计，由以下原料组成：氮化硅84-90％、碳化硼1.5-2.8％、金红石4.5-6.3％、氧化镱0.8-1.3％、氧化钡3.2-5.6％。2.根据权利要求1所述的高性能氮化硅陶瓷材料，其特征在于，按照质量百分比计，由以下原料组成：氮化硅86.6-88.2％、碳化硼1.9-2.3％、金红石5.1-5.7％、氧化镱1.0-1.2％、氧化钡3.8-4.2％。3.根据权利要求2所述的高性能氮化硅陶瓷材料，其特征在于，按照质量百分比计，由以下原料组成：氮化硅87.3％、碳化硼2.2％、金红石5.4％、氧化镱1.1％、氧化钡4.0％。4.根据权利要求1-3任一所述的高性能氮化硅陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按比例称取氮化硅和碳化硼，混合，倒入其质量之和的1.2-1.4倍量的无水乙醇中，经功率为280-300W、频率为34-36kHz的超声波分散40-45min，得到悬浮液一；(2)按比例往悬浮液一中加入氧化镱和氧化钡，继续以功率为220-240W、频率为28-30kHz的超声波分散5-8min，得到悬浮液二；(3)按比例往悬浮液二中加入金红石，继续以功率为380-420W、频率为25-26kHz的超声波分散25-30min，得到悬浮液三；(4)将悬浮液三和其质量的14-16倍量的氧化锆球...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：郑州源冉生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41