一种Si3N4基复合陶瓷及其制备方法技术

本申请属于陶瓷技术领域，具体涉及一种Si3N4基复合陶瓷及其制备方法。本发明专利技术所提供的Si3N4基复合陶瓷包括：Si3N4和添加剂；所述添加剂为MxOy和Re2O3；M选自Mg或Al，1≤x≤3，1≤y≤3；Re选自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu。本发明专利技术选择MxOy和Re2O3作为烧结助剂，通过引入MxOy和Re2O促进Si3N4致密化，进一步改善了Si3N4陶瓷的致密性。本发明专利技术还提供了上述Si3N4基复合陶瓷的制备方法，工艺优化，产品质量稳定。经过实验证明，本发明专利技术Si3N4基复合陶瓷致密性高，具有高强硬、高强韧的优异综合力学性能，可广泛应用于陶瓷、冶金、电子和化工等多种领域。

A Si3N4 based composite ceramic and its preparation method

The application belongs to the technical field of ceramics, in particular to a Si3N4 based composite ceramic and a preparation method. Si3N4 based composite ceramic provided by the invention comprises: Si3N4 and additive; the additive is MxOy and Re2O3; M is selected from Mg or Al, 1 = x = 3, 1 = y = 3; Re, Y, La, Sc from Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb Ho, Dy, Er, Yb, Tm, or Lu. In this invention, MxOy and Re2O3 were selected as sintering aids, and the densification of Si3N4 was promoted by introducing MxOy and Re2O, and the densification of Si3N4 ceramics was further improved. The invention also provides a preparation method for the Si3N4 based composite ceramics, and the process is optimized and the product quality is stable. It is proved by experiments that the Si3N4 based composite ceramics of this invention have high compactness and excellent comprehensive mechanical properties with high strength, hardness, toughness and toughness, and can be widely applied to many fields such as ceramics, metallurgy, electronics and chemical industry.

【技术实现步骤摘要】
一种Si3N4基复合陶瓷及其制备方法
本专利技术属于陶瓷
，具体涉及一种Si3N4基复合陶瓷及其制备方法。
技术介绍
Si3N4陶瓷具有高强度、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、耐高温和抗机械冲击和抗热冲击性好等优异的性能，是重要的基板封装材料和高温结构材料，被广泛应用于航天、化工、冶金、军工及机械制造等领域。然而，Si3N4陶瓷因其较强的共价键和较低的扩散系数而难以烧结致密化，故现有大部分的Si3N4陶瓷的致密性较低，进一步限制了Si3N4陶瓷的发展和应用。
技术实现思路
为了解决现有Si3N4陶瓷致密性较低的这一技术问题，本专利技术的目的在于提供一种致密性高、力学性能优良的Si3N4基复合陶瓷。本专利技术的具体技术方案如下：一种Si3N4基复合陶瓷，其制备原料包括：Si3N4和添加剂；所述添加剂为MxOy和Re2O3；M选自Mg或Al，1≤x≤3，1≤y≤3；Re选自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu。优选的，所述Si3N4和添加剂的质量比优选为(85～95):(5～15)，更优选为(90～95):(5～10)。优选的，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Si3N4基复合陶瓷，其特征在于，其制备原料包括：Si3N4和添加剂；所述添加剂为MxOy和Re2O3；M选自Mg或Al，1≤x≤3，1≤y≤3；Re选自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu。

【技术特征摘要】
1.一种Si3N4基复合陶瓷，其特征在于，其制备原料包括：Si3N4和添加剂；所述添加剂为MxOy和Re2O3；M选自Mg或Al，1≤x≤3，1≤y≤3；Re选自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu。2.根据权利要求1所述的Si3N4基复合陶瓷，其特征在于，所述Si3N4和添加剂的质量比为(85～95):(5～15)。3.根据权利要求1所述的Si3N4基复合陶瓷，其特征在于，所述添加剂中，MxOy和Re2O3的质量比为(1～50):(1～50)。4.一种权利要求1至3任意一项所述的Si3N4基复合陶瓷的制备方法，其特征在于，包括：在惰性气体和真空条件下，将Si3N4和添加剂进行热压烧结，得到所述Si3N4基复合陶瓷；其中，所述Si3N4和添加剂的质量比为(85～95):(5～15)；所述添加剂为MxOy和Re2O3；M选自Mg或Al，1≤x≤3，1≤y≤3；Re选自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述热压烧结包括：a)将Si3N4、MxOy和Re2O3的混合粉体以第一升温速率升温至...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍尚华，刘聪，郭伟明，赵哲，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44