一种高致密和高硬度氮化硅陶瓷球的制备方法技术

本发明专利技术说明了一种高致密和高硬度氮化硅陶瓷球的制备方法，属于陶瓷制品技术领域。本发明专利技术摒弃传统外加Ti元素作为烧结助剂易团聚、添加量难控的物理混合方式，采用原位生成SiT2N4增强相的策略，利用体系内元素化学反应，实现增强相在氮化硅基体中均匀弥散分布并形成化学键合，强化界面结合力，构建牢固协同增强体系；通过该增强相显著降低烧结活化能，促进陶瓷球低温快速致密化，同时依靠高硬度的增强相网络阻碍位错与裂纹扩展，大幅提升硬度与耐磨性，其良好的高温稳定性还能抑制氮化硅高温劣化，实现多性能协同优化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及陶瓷制品，尤其涉及一种高致密和高硬度氮化硅陶瓷球的制备方法。

技术介绍

1、氮化硅陶瓷球凭借高强度、高耐磨性、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在航空航天、精密机械制造、能源、化学工业和电子工业等领域发挥着关键作用。例如在航空发动机中，其轻量化和耐磨损特性可提升发动机效率与寿命；在精密机床里，高硬度和高精度的氮化硅陶瓷球轴承能有效减少振动和噪音，提高加工精度。然而，当前氮化硅陶瓷球的制备面临诸多挑战，尤其是传统配方和工艺存在一定的劣势。

2、传统制备氮化硅陶瓷球的配方，常依赖添加各类氧化物陶瓷作为烧结助剂，如稀土氧化物、碱土金属氧化物等。但这些添加剂的使用存在两难困境：含量过高时，会大幅降低氮化硅在陶瓷球中的占比，弱化其本身的优异性能，如硬度和高温稳定性；含量过低则无法促使样品充分烧结，导致致密度不足，力学性能下降。有研究报道，引入ti元素（如tic、tin、tio2、ticn）可在一定程度上减少对这些氧化物助剂的依赖，并且钉扎在氮化硅晶粒的晶界处，可以一定程度上提升其硬度，但是由于这种外加烧结助剂与氮化硅基体的结合主要依靠物理混合，界面本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高致密和高硬度氮化硅陶瓷球的制备方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述，一种高致密和高硬度氮化硅陶瓷球的制备方法，其特征在于：步骤S1所述氮化硅粉中，α相氮化硅粉含量≥85%。

3.根据权利要求1所述，一种高致密和高硬度氮化硅陶瓷球的制备方法，其特征在于：步骤S1所述氮化硅粉中，氧含量≤2%。

4.根据权利要求1所述，一种高致密和高硬度氮化硅陶瓷球的制备方法，其特征在于：步骤S1所述烧结助剂1为MgO、Al2O3中的一种或者二种。

5.根据权利要求1所述，一种高致密和高硬度氮化硅陶瓷球的制备方法，其特征在于：步骤S1所述烧结助剂...

【技术特征摘要】

1.一种高致密和高硬度氮化硅陶瓷球的制备方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述，一种高致密和高硬度氮化硅陶瓷球的制备方法，其特征在于：步骤s1所述氮化硅粉中，α相氮化硅粉含量≥85%。

3.根据权利要求1所述，一种高致密和高硬度氮化硅陶瓷球的制备方法，其特征在于：步骤s1所述氮化硅粉中，氧含量≤2%。

4.根据权利要求1所述，一种高致密和高硬度氮化硅陶瓷球的制备方法，其特征在于：步骤s1所述烧结助剂1为mgo、al2o3中的一种或者二种。

5.根据权利要求1所述，一种高致密和高硬度氮化硅陶瓷球的制备方法，其特征在于：步骤s1所述烧结助...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫浩，刘久明，田寅，牛奔奔，朱涛涛，
申请(专利权)人：高富高新材料浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：