一种利用共沉淀反应均匀包覆氮化硅烧结助剂的方法技术

本发明专利技术涉及氮化硅陶瓷材料技术领域，具体为一种利用共沉淀反应均匀包覆氮化硅烧结助剂的方法。针对烧结氮化硅对烧结助剂均匀性要求，通过共沉淀反应实现烧结助剂均匀包覆，首先将硝酸铝、硝酸钇和氯化铁依次加入水中，形成烧结助剂前驱体溶液；然后将尿素和氮化硅粉体加入原料溶液中形成含有共沉淀离子的悬浮液；对悬浮液进行水浴热处理及干燥处理，得到烧结助剂均匀包覆的氮化硅配方粉体。本发明专利技术均匀包覆氮化硅烧结助剂的方法，不仅包覆沉淀效果好，能在氮化硅粉体的表面实现烧结助剂的纳米级均匀包覆，且工艺简单，pH值容易控制，便于推广，适用于高导热氮化硅、高致密度氮化硅和高硬度氮化硅等相关氮化硅材料制备和产品生产。产。

【技术实现步骤摘要】
一种利用共沉淀反应均匀包覆氮化硅烧结助剂的方法


[0001]本专利技术涉及氮化硅陶瓷材料
，具体为一种利用共沉淀反应均匀包覆氮化硅烧结助剂的方法。

技术介绍

[0002]氮化硅是一种重要的陶瓷材料，其具有较高的强度和硬度，抗氧化性能好(在空气中开始氧化的温度为1300℃～1400℃)、抗热腐蚀性、稳定性好，能耐大多数酸的侵蚀，在冶金、机械、化工、航空航天、电子信息、半导体等行业均具有广泛的应用。但是氮化硅材料本身键能很高，结构不易破坏，晶界扩散系数低，因此烧结驱动力小，固相烧结的情况下，难以实现致密化。通常添加金属氧化物和稀土氧化物作为烧结助剂，形成低熔点玻璃相，以促进溶解和扩散，最终达到致密化的目的。同时，陶瓷材料的显微结构对其宏观性能也有重要作用。显微结构的因素包括晶粒尺寸、晶粒尺寸分布、晶粒形貌、晶界组成和晶界特征分布等。烧结助剂的添加，在促进氮化硅陶瓷烧结的同时，还会作为晶界相残留在氮化硅的晶界位置，影响氮化硅晶界形貌，成分均匀性甚至材料性能。可以说，氮化硅陶瓷的显微结构受到烧结助剂体系和烧结制备工艺的影响，对于烧结氮化硅陶瓷来说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用共沉淀反应均匀包覆氮化硅烧结助剂的方法，其特征在于，制备过程包括如下步骤：(1)将硝酸铝、硝酸钇和氯化铁按目标摩尔比依次加入水中，形成烧结助剂前驱体溶液，硝酸铝、硝酸钇和氯化铁按目标摩尔比为5：(0.5～5)：(0.01～0.5)；(2)将尿素加入步骤(1)所获得前驱体溶液中，进一步获得含有共沉淀反应所需所有离子成分的混合溶液；(3)将氮化硅粉体加入步骤(2)所获得混合溶液中，形成氮化硅粉体和烧结助剂前驱体分散均匀的悬浊液，氮化硅与硝酸铝、硝酸钇和氯化铁混合物的摩尔比为28：0.3～6；(4)利用水浴热处理控制步骤(3)所获得悬浊液中尿素的分解反应，进而控制固体沉淀物的析出，获得固液分离的混合物；(5)对步骤(4)的混合物进行离心处理、干燥和煅烧处理，得到烧结助剂均匀包覆的氮化硅粉体。2.根据权利要求1所述的利用共沉淀反应均匀包覆氮化硅烧结助剂的方法，其特征在于，步骤(1)前驱体溶液中，硝酸铝、硝酸钇和氯化铁的摩尔比根据生产条件和产品性能对烧结助剂的具体要求调整，优选的，硝酸铝、硝酸钇和氯化铁的摩尔比为5：2.5：0.01。3.根据权利要求2所述的利用共沉淀反应均匀包覆氮化硅烧结助剂的方法，其特征在于，在前驱体溶液配制过程中，根据需要进行水浴搅拌处理。4.根据权利要求1所述的利用共沉淀反应均匀包覆氮化硅烧结助剂的方法，其特征在于，步骤(2)中将尿素加入前驱体溶液中时，尿素与硝酸铝、硝酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：王京阳，孙鲁超，叶超超，崔阳，杜铁锋，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：