氮化硅多孔陶瓷的制备方法技术

本发明专利技术提出了一种氮化硅多孔陶瓷的制备方法，包括以下步骤：1)按照重量百分数计算，称取氮化硅粉体40～95％、改性二氧化钛1～20％与稀土氧化物2～6％，混合均匀得到混合料；2)将步骤1)的混合料加入到质量浓度为0.5％～10％聚乙烯醇溶液中，进行球磨，球磨时间为2～24h，浆料烘干、过筛，然后模压成型为坯件；3)将坯件在氮气气氛下快速升温到1100℃，再慢速升温到1400℃，然后以0.5℃/min的升温速度升温到1500～1650℃，保温1～10小时，烧结过程中始终通入流动氮气，最后随炉冷却，即获得氮化硅多孔陶瓷；其中，改性二氧化钛主要由二氧化钛、椰壳粉与羟甲基纤维素制备得到。该制备方法烧结温度较低，获得的氮化硅多孔陶瓷气孔率高且断裂韧性高。

Preparation of porous silicon nitride ceramics

The invention provides a preparation method of silicon nitride porous ceramics, which comprises the following steps: 1) according to the weight percentage calculation, weighing silicon nitride powder 40-95%, modified titanium dioxide 1-20% and rare earth oxide 2-6%, mixing evenly to obtain mixture; 2) adding the mixture of step 1) to the mass concentration of 0.5% - 10%. In polyvinyl alcohol solution, the ball milling time is 2-24 hours, the slurry is dried, sifted, and then molded into billets; 3) The billets are rapidly heated to 1100 C in nitrogen atmosphere, then slowly heated to 1400 C, then heated to 1500-1650 C at the rate of 0.5 C/min, holding for 1-10 hours, and the sintering process begins. Silicon nitride porous ceramics were obtained by cooling the porous ceramics with flowing nitrogen, and the modified titanium dioxide was mainly prepared from titanium dioxide, coconut shell powder and hydroxymethyl cellulose. The preparation method has low sintering temperature, and the porous silicon nitride ceramics obtained have high porosity and high fracture toughness.

【技术实现步骤摘要】
氮化硅多孔陶瓷的制备方法
本专利技术属于陶瓷制备
，具体涉及一种氮化硅多孔陶瓷的制备方法。
技术介绍
多孔陶瓷普遍具有轻质、隔热、耐热、耐蚀的特点，广泛地应用于过滤、催化、吸音、气敏及人工骨等领域。与氧化物基多孔陶瓷相比，多孔Si3N4陶瓷强度高、介电常数低且稳定，在军事电子工业方面作为一种新型的“结构-功能”一体化材料有应用前景，引起了广泛的研究。根据所用起始粉末的不同，现有的氮化硅多孔陶瓷材料的制备方法有以下几种：非全致密烧结留孔法制备多孔Si3N4陶瓷通常以α-Si3N4粉末为原料，同时使用一定量的添加剂，包括Al2O3、Y2O3及稀土氧化物等，在氮气氛中1650-2200℃烧结。添加剂与Si3N4原料中混有的SiO2杂质在高温下生成一定量的液相，一方面实现Si3N4的α→β转变和β-Si3N4棒晶的生长，另一方面将β-Si3N4棒晶牢固地结合，提高多孔Si3N4陶瓷力学强度。由于Si3N4陶瓷的致密化程度与液相量密切相关，通过调节添加剂用量和烧结工艺，可达到控制气孔率的目的，但气孔率一般在30％左右，超过60％则烧结困难。碳热还原法，如中国专利200610041867.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮化硅多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)按照重量百分数计算，称取氮化硅粉体40～95％、改性二氧化钛1～20％与稀土氧化物2～6％，混合均匀得到混合料；2)将步骤1)的混合料加入到质量浓度为0.5％～10％聚乙烯醇溶液中，进行球磨，球磨时间为2～24h，浆料烘干、过筛，然后模压成型为坯件；3)将坯件在氮气气氛下快速升温到1100℃，再慢速升温到1400℃，然后以0.5℃/min的升温速度升温到1500～1650℃，保温1～10小时，烧结过程中始终通入流动氮气，最后随炉冷却，即获得氮化硅多孔陶瓷；其中，所述改性二氧化钛主要由二氧化钛、椰壳粉与羟甲基纤维素制备得到。

【技术特征摘要】
1.一种氮化硅多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)按照重量百分数计算，称取氮化硅粉体40～95％、改性二氧化钛1～20％与稀土氧化物2～6％，混合均匀得到混合料；2)将步骤1)的混合料加入到质量浓度为0.5％～10％聚乙烯醇溶液中，进行球磨，球磨时间为2～24h，浆料烘干、过筛，然后模压成型为坯件；3)将坯件在氮气气氛下快速升温到1100℃，再慢速升温到1400℃，然后以0.5℃/min的升温速度升温到1500～1650℃，保温1～10小时，烧结过程中始终通入流动氮气，最后随炉冷却，即获得氮化硅多孔陶瓷；其中，所述改性二氧化钛主要由二氧化钛、椰壳粉与羟甲基纤维素制备得到。2.根据权利要求1所述的氮化硅多孔陶瓷的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：章波，郭元，
申请(专利权)人：芜湖市元奎新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34