陶瓷组合物、氮化硅陶瓷材料及其制备方法和陶瓷制品技术

本发明专利技术涉及一种陶瓷组合物、氮化硅陶瓷材料及其制备方法和陶瓷制品，该陶瓷组合物按质量份数计，包括以下组分：氮化硼1～10份；氧化钇1～8份；钛酸铝1～8份；以及氮化硅75～95份。该陶瓷组合物，包括特定比例的氮化硼、氧化钇、钛酸铝和氮化硅，能在烧结后呈黑色，且黑色纯正，色差较小，且保证陶瓷制品的性能基本不受影响。影响。

【技术实现步骤摘要】
陶瓷组合物、氮化硅陶瓷材料及其制备方法和陶瓷制品


[0001]本专利技术涉及陶瓷材料领域，特别涉及一种陶瓷组合物、氮化硅陶瓷材料及其制备方法和陶瓷制品。

技术介绍

[0002]氮化硅陶瓷具有低密度、低膨胀系数、高稳定性等特点，广泛应用于机械、能源、化工、家电、航空航天等领域。氮化硅陶瓷通常显青色，目前一些技术将氮化硅陶瓷做成纯黑色的氮化硅陶瓷材料，因黑色是一种具有多种不同文化意义的颜色，是纯正、典雅、高贵的象征，故而受到广泛关注。
[0003]传统的纯黑色的氮化硅陶瓷材料的制备方法，是通过加入黑色颜料的方式，然而其在陶瓷烧结之后制得的纯黑色的氮化硅陶瓷材料，存在黑色不纯正、不均匀，颜色可控性较差的问题；且制得的氮化硅陶瓷的致密度下降，从而导致产品性能下降。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术提供了一种陶瓷组合物、氮化硅陶瓷材料及其制备方法和陶瓷制品，该陶瓷组合物能在烧结后呈黑色，且黑色纯正，色差较小，且保证陶瓷制品的性能基本不受影响。
[0005]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下。
[0006]一种陶瓷组合物，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分：
[0007][0008][0009]在其中一些实施例中，陶瓷组合物中，按质量份数计，包括以下组分：
[0010][0011]在其中一些实施例中，陶瓷组合物中，所述氧化钇和所述钛酸铝的质量比为(1～3):1。
[0012]在其中一些实施例中，陶瓷组合物中，所述氧化钇、所述钛酸铝和所述氮化硼的总
质量与所述氮化硅质量的比为(0.1～0.3):1。
[0013]在其中一些实施例中，陶瓷组合物中，所述氮化硅的纯度>99.5％，所述氮化硅中还含有铁元素。
[0014]本专利技术提供了一种氮化硅陶瓷材料，包括如下组分：
[0015]上述的陶瓷组合物和粘结剂。
[0016]在其中一些实施例中，氮化硅陶瓷材料中，所述氮化硅陶瓷材料为氮化硅陶瓷颗粒。
[0017]在其中一些实施例中，氮化硅陶瓷材料中，所述氮化硅陶瓷材料为氮化硅陶瓷浆料，所述氮化硅陶瓷材料还包括溶剂。
[0018]本专利技术提供了一种氮化硅陶瓷材料的制备方法，包括如下步骤：
[0019]将上述的陶瓷组合物、粘结剂和溶剂混合，得到氮化硅陶瓷浆料。
[0020]在其中一些实施例中，氮化硅陶瓷材料的制备方法中，将所述氮化硅陶瓷浆料干燥造粒，得到氮化硅陶瓷颗粒。
[0021]本专利技术提供了一种氮化硅陶瓷制品，所述氮化硅陶瓷制品的制备原料包括上述的陶瓷组合物或氮化硅陶瓷材料。
[0022]一种氮化硅陶瓷制品，所述氮化硅陶瓷制品由上述的氮化硅陶瓷材料成型并烧结制得。
[0023]在其中一些实施例中，氮化硅陶瓷制品中，所述烧结的步骤包括：先在1480℃～1520℃下保温2h～8h，再于1550℃～1850℃下保温2h～8h。
[0024]与现有技术相比较，本专利技术的陶瓷组合物具有如下有益效果：
[0025]上述陶瓷组合物，包括特定比例的氮化硼、氧化钇、钛酸铝和氮化硅，其中，氮化硼、氧化钇和钛酸铝在烧结过程中形成液相，有利于促进氮化硅颗粒重排；同时，钛酸铝起到颜色中心的作用，以钛酸铝中的钛原子为颜色中心，在烧结过程中钛元素的价态变化使其显示出纯正的黑色，色差较小；以及氮化硼起到润滑和缓冲作用，有效抑制钛酸铝的分解膨胀，使钛酸铝的分解缓慢进行，从而使烧结后制得的陶瓷制品显黑色，且黑色纯正，色差较小，同时还能有效避免陶瓷制品的开裂，使得陶瓷制品的整体性较好，从而保证陶瓷制品的性能基本不受影响。
[0026]上述陶瓷组合物，无需添加额外的黑色颜料，即可使烧结后制得的陶瓷制品显黑色，且黑色纯正，色差较小，避免了黑色颜料在陶瓷烧结之后存在的黑色不纯正、不均匀，颜色可控性较差的问题。
具体实施方式
[0027]以下结合具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步详细的说明。本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。应当理解，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术公开内容理解更加透彻全面。
[0028]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0029]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0030]本专利技术实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本专利技术实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本专利技术实施例说明书公开的范围之内。具体地，本专利技术实施例说明书中所述的重量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
[0031]本专利技术一实施方式提供了一种陶瓷组合物，按质量份数计，包括以下组分：
[0032][0033]还可理解，上述提供的陶瓷组合物，按质量百分数数计，包括以下组分：
[0034][0035][0036]在其中一些示例中，陶瓷组合物中，按质量份数计，包括以下组分：
[0037][0038]在其中一些示例中，陶瓷组合物中，按质量份数计，包括以下组分：
[0039][0040]在其中一些示例中，陶瓷组合物中，按质量份数计，包括以下组分：
[0041][0042]在其中一些示例中，陶瓷组合物中，氧化钇和钛酸铝的质量比为(1～3):1；可选地，氧化钇和钛酸铝的质量比为(1～2):1；优选地，氧化钇和钛酸铝的质量比为1:1。
[0043]在其中一些示例中，陶瓷组合物中，氧化钇、钛酸铝和氮化硼的总质量与氮化硅质量的比为(0.1～0.3):1；可选地，氧化钇、钛酸铝和氮化硼的总质量与氮化硅质量的比为(0.15～0.25):1；优选地，氧化钇、钛酸铝和氮化硼的总质量与氮化硅质量的比为0.15:1。
[0044]上述陶瓷组合物，包括特定比例的氮化硼、氧化钇、钛酸铝和氮化硅，其中，氮化硼、氧化钇和钛酸铝在烧结过程中形成液相，有利于促进氮化硅颗粒重排；同时，钛酸铝起到颜色中心的作用，以钛酸铝中的钛原子为颜色中心，在烧结过程中钛元素的价态变化使其显示出纯正的黑色，色差较小；以及氮化硼起到润滑和缓冲作用，有效抑制钛酸铝的分解膨胀，使钛酸铝的分解缓慢进行，从而使烧结后制得的陶瓷制品显黑色，且黑色纯正，色差较小，同时还能有效避免陶瓷制品的开裂，使得陶瓷制品的整体性较好，从而保证陶瓷制品的性能基本不受影响。
[0045]在其中一些示例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷组合物，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分：2.如权利要求1所述的陶瓷组合物，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分：3.如权利要求1所述的陶瓷组合物，其特征在于，所述氧化钇和所述钛酸铝的质量比为(1～3):1。4.如权利要求1所述的陶瓷组合物，其特征在于，所述氧化钇、所述钛酸铝和所述氮化硼的总质量与所述氮化硅质量的比为(0.1～0.3):1。5.如权利要求1～4任一项所述的陶瓷组合物，其特征在于，所述氮化硅的纯度>99.5％，所述氮化硅中还含有铁元素。6.一种氮化硅陶瓷材料，其特征在于，包括如下组分：权利要求1～5任一项所述的陶瓷组合物和粘结剂。7.如权利要求6所述的氮化硅陶瓷材料，其特征在于，所述氮化硅陶瓷材料为氮化硅陶瓷颗粒。8.如权利要求6所述的氮化硅陶瓷材料，其特征在于，所述氮化...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾小锋，朱福林，肖亮，钱利洪，陈巨喜，李勇全，
申请(专利权)人：衡阳凯新特种材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：