一种黑色氮化硅陶瓷及其制备方法技术

技术编号:41639908 阅读:51 留言:0更新日期:2024-06-13 02:34
本发明专利技术属于氮化物陶瓷技术领域。本发明专利技术提供了一种黑色氮化硅陶瓷及其制备方法。制备方法包含如下步骤:将氮化硅、氧化铌、分散剂和水混合,得到浆料;将浆料顺次进行砂磨、干燥和过筛,得到氮化硅纳米粉体;将氮化硅纳米粉体顺次进行干压预成型和冷等静压成型,得到陶瓷胚体;将陶瓷胚体进行热压烧结,得到黑色氮化硅陶瓷。本发明专利技术制得的黑色氮化硅陶瓷,丰富了氮化硅陶瓷的颜色,结构致密,为六方晶体,硬度大于17.9GPa,韧性大于11.0MPa·m<supgt;1/2</supgt;,力学性能优异,强度高于1830MPa;与目前手机背板常用的氧化锆陶瓷相比,黑色氮化硅陶瓷的密度较小,质地较轻,传输信号更为流畅;并且,该制备方法简单,成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氮化物陶瓷,尤其涉及一种黑色氮化硅陶瓷及其制备方法


技术介绍

1、氮化硅陶瓷材料具有强度高、密度低、韧性好、热导率高、抗热震性好、耐腐蚀性及耐高温性好等优点,被广泛应用于冶金、机械、航空航天、化工、电子、生物医学等领域。近些年来,随着通讯技术的提高,手机等电子产品已经成为我们生活中的必需品。为了满足未来手机5g通信、无线充电功能和oled等要求,需要使用更多陶瓷制品来代替金属配件。目前,氮化硅陶瓷的硬度、断裂韧性等不断提高,但大多数氮化硅陶瓷颜色单一,呈灰色或黑灰色。因此,如何制备更多颜色的氮化硅陶瓷已经成为研究重点。

2、此外,虽然现有手机背板多采用氧化锆陶瓷,但是氧化锆陶瓷的密度较大,抗冲击能力弱,工业化生产成本高。氮化硅陶瓷不仅密度较小,质量轻,易于携带,而且硬度较高,抗冲击性较好,力学性能更符合实际使用,更能适应未来通讯技术发展的要求。因此,研究开发一种制备成本低、力学性能优异、硬度高、密度小、能够满足未来通讯技术发展要求的黑色氮化硅陶瓷具有良好的应用前景。


技术实现思路</b>

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【技术保护点】

1.一种黑色氮化硅陶瓷的制备方法,其特征在于,包含如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1)所述氮化硅和氧化铌的质量比为945~995:5~55。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤1)所述分散剂为聚甲基丙烯酸铵、聚丙烯酸铵、三聚磷酸钠、聚乙二醇和六偏磷酸钠中的一种或几种;分散剂的质量为氮化硅和氧化铌总质量的0.4~1%。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤1)所述浆料的固含量为45~55%。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤2)所述砂磨的时间为3~6h,砂磨的转...

【技术特征摘要】

1.一种黑色氮化硅陶瓷的制备方法,其特征在于,包含如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1)所述氮化硅和氧化铌的质量比为945~995:5~55。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤1)所述分散剂为聚甲基丙烯酸铵、聚丙烯酸铵、三聚磷酸钠、聚乙二醇和六偏磷酸钠中的一种或几种;分散剂的质量为氮化硅和氧化铌总质量的0.4~1%。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤1)所述浆料的固含量为45~55%。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤2)所述砂磨的时间为3~6h,砂磨的转速为1600~2700r/min;砂磨过程中的研磨体为氧化锆珠,球料比为1:1~2,氧化锆珠的粒径为0.1~0.8mm。

6.根据权利要求4或5...

【专利技术属性】
技术研发人员:包金小任喆王青春阮飞马雨威李红霞尚炜翔刘国奇海文智
申请(专利权)人:内蒙古科技大学
类型:发明
国别省市:

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