一种高硬度氮化硅陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高硬度氮化硅陶瓷及其制备方法，以Si

【技术实现步骤摘要】
一种高硬度氮化硅陶瓷及其制备方法
本专利技术涉及一种高硬度氮化硅陶瓷及其制备方法，具体涉及一种是以Si3N4为主相，Al2O3和La2O3为烧结助剂，Li2O或LiF为低温烧结助剂，SiC、TiC、ZrC、B4C或金刚石中的一种或多种为提高硬度的第二相，来制备高硬度的Si3N4陶瓷的方法，属于Si3N4陶瓷的制备领域。
技术介绍
氮化硅陶瓷具有高强度、高硬度、高韧性等优异的力学性能，以及耐腐蚀、抗氧化、抗热震等多重化学和热力学稳定性，被誉为结构陶瓷的全能冠军。同时，氮化硅陶瓷由于具有优异的耐磨损性能和生物安全性，也逐渐被用作髋关节球头等骨科植入物。例如，专利(中国公开号CN103435356A)公开了一种凝胶注模成型、无压烧结制备氮化硅人工陶瓷关节的方法。该专利指出氮化硅陶瓷与氧化铝或氧化锆制备的人工陶瓷关节相比，具有更高的可靠性，适合在人体内长期使用。但是该专利并没有对氮化硅陶瓷的硬度作具体的考察，这不利于对氮化硅陶瓷的摩擦磨损性能形成全面的认知。专利(中国公开号CN108585880A)公开了一种氮化硅陶瓷髋关节球头的制备方法，该专利虽对成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高硬度氮化硅陶瓷，其特征在于，以Si

【技术特征摘要】
1.一种高硬度氮化硅陶瓷，其特征在于，以Si3N4作为主相，以SiC、TiC、ZrC、B4C和金刚石中的至少一种作为第二相，以Al2O3和稀土氧化物作为烧结助剂，以Li2O或/和LiF作为低温烧结助剂，经烧结后得到所述高硬度氮化硅陶瓷。


2.根据权利要求1所述的高硬度氮化硅陶瓷，其特征在于，所述稀土氧化物为La2O3、Sm2O3、Nd2O3和CeO2中的至少一种。


3.根据权利要求1或2所述的高硬度氮化硅陶瓷，其特征在于，所述主相、第二相、烧结助剂和低温烧结助剂的质量比为（69～90）：（5～20）：（4～6）：（1～5）。


4.根据权利要求3所述的高硬度氮化硅陶瓷，其特征在于，所述烧结助剂中Al2O3和稀土氧化物的摩尔比（1～4）:1，优选为5:3。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的高硬度氮化硅陶瓷，其特征在于，所述高硬度Si3N4陶瓷的维氏硬度为15.8～22.3GPa。


6.一种如权利要求1-5中任一项高硬度氮化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，包括：
将α-Si3N4粉体、Al2O3...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾宇平，梁汉琴，魏悦，左开慧，夏咏锋，姚冬旭，尹金伟，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，山东威高海星医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31