The invention discloses a high strength and toughness silicon nitride ceramic material, and its sintering aids and sintering methods. The sintering aids include rare earth metal nitride, rare earth metal oxides and metal oxides. Among them, rare earth metal nitride: rare earth metal nitride: the mass ratio of metal oxide is 3 ~ 5:3.5 ~ 4.5:1.5 ~ 2.5; rare earth metal nitride contains vanadium nitride. The ceramic material of the invention is silicon nitride ceramics, and the silicon nitride grains are refined by adding the above sintering aids. The prepared silicon nitride ceramics have strong strength, good toughness and strong bending resistance.
【技术实现步骤摘要】
一种高强韧氮化硅陶瓷材料及其烧结助剂和烧结方法
本专利技术涉及一种氮化硅陶瓷，具体涉及一种高强韧氮化硅陶瓷材料及其烧结助剂和烧结方法。
技术介绍
作为高温结构陶瓷重要成员之一的氮化硅陶瓷，较其它高温结构陶瓷，如氧化物陶瓷、碳化物陶瓷等，更具有优异的力学性能、热学性能、化学稳定性及抗有色金属熔体侵蚀性，是陶瓷发动机首选陶瓷材料，被认为是高温结构陶瓷中最有发展潜力的材料，广泛应用于机械、海洋工程、航空航天、化工等重要领域。氮化硅为无机共价化合物，有两个结晶相，α和β。α型是等轴状晶粒，硬度较高；β型是棱柱状晶粒，具有较高的强度和断裂韧性。纯氮化硅难以烧结致密，通常需要添加烧结助剂，在高温下产生液相，通过液相烧结达到致密化，同时液相烧结过程中往往伴随着相变的发生。因此，烧结助剂是影响氮化硅陶瓷显微结构和性能的关键因素之一，有效的烧结助剂不仅可以降低体系烧结温度，改善材料显微结构，而且可以显著提高材料的力学性能。常用的氮化硅烧结助剂有氧化铝、氧化钇、氧化镁等，它们在烧结中所起的作用各不相同，目前研究的主要是各种复合氧化物添加剂，采用上述烧结助剂时氮化硅的烧结温度通常大于1...
【技术保护点】
一种高强韧氮化硅陶瓷的烧结助剂，其特征在于，该烧结助剂包含：稀土金属氮化物、稀土金属氧化物和金属氧化物；所述的稀土金属氮化物：稀土金属氮化物：金属氧化物的质量比为3～5：3.5～4.5：1.5～2.5；所述的稀土金属氮化物包含：氮化钒。
【技术特征摘要】
1.一种高强韧氮化硅陶瓷的烧结助剂，其特征在于，该烧结助剂包含：稀土金属氮化物、稀土金属氧化物和金属氧化物；所述的稀土金属氮化物：稀土金属氮化物：金属氧化物的质量比为3～5：3.5～4.5：1.5～2.5；所述的稀土金属氮化物包含：氮化钒。2.根据权利要求1所述的高强韧氮化硅陶瓷的烧结助剂，其特征在于，所述的稀土金属氧化物包含：氧化钇。3.根据权利要求1所述的高强韧氮化硅陶瓷的烧结助剂，其特征在于，所述的金属氧化物包含：氧化铝。4.一种高强韧氮化硅陶瓷材料，其特征在于，该陶瓷包含以下百分质量比的组份：90～93％氮化硅和7～10％烧结助剂；所述的烧结助剂为权利要求1-3中任意一项所述的高强韧氮化硅的烧结助剂。5.根据权利要求4所述的高强韧氮化硅陶瓷材料，其特征在于，所述的氮化硅的粒径为0.2μm～0.6μm。6.一种根据权利要求5所述的高强韧氮化硅陶瓷的烧结方法，其特征在于，该方法包含：步骤1：将经过真空或氮气保护的氮化硅粉为原料，与所述的烧结助剂混合并研磨，将混合物通过50-200目筛网；步骤2：将通过50-200目筛网的混合物放入石墨模具中...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈海，赵煊，李家镜，董丽华，尹衍升，
申请(专利权)人：上海海事大学，上海大境海洋新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。