氮基陶瓷材料，涉及新型功能陶瓷材料，尤其是氮基陶瓷材料。本发明专利技术为了解决目前有很多氮基陶瓷材料尚未被合成的问题。本发明专利技术的氮基陶瓷材料按重量份数比由２０～４０份的氮源、６０～１５０份的溶剂和１０～６０份的液相氯化物制成。本发明专利技术合成的氮基陶瓷材料尚未被合成及表征。应用于陶瓷材料领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新型功能陶瓷材料，尤其是氮基陶瓷材料。
技术介绍
目前研究开发新型功能陶瓷是材料科学中的一个重要领域。传统陶瓷主要采用天 然的岩石、矿物、粘土等材料做原料。而新型陶瓷则采用人工合成的高纯度无机化合物为原 料，在严格控制的条件下经成型、烧结和其他处理而制成具有微细结晶组织的无机材料。它 具有一系列优越的物理、化学和生物性能，其应用范围是传统陶瓷远远不能相比的，这类陶 瓷又称为特种陶瓷或精细陶瓷。氮基陶瓷材料是新型功能陶瓷中的一类，其可以作为新型 半导体材料、新型结构陶瓷材料、新型功能器件材料，也可以作为陶瓷刀具进行机械加工， 具有十分广阔的应用前景。然而目前有很多氮基陶瓷材料尚未被合成。
技术实现思路
本专利技术是为了解决目前有很多氮基陶瓷材料尚未被合成的问题，提供氮基陶瓷材 料。氮基陶瓷材料按重量份数比由20 40份的氮源、60 150份的溶剂和10 60份 的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为环己烷、正己烷、苯、甲苯、二甲苯、 乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、四氢呋喃、乙醚、丙酮中的一种或几种的 组合，液相氯化物为SiCl4、TiCl4, BC13、PC13、SnCl4中的一种或几种的组合，或者液相氯化 物为SiCl4、TiCl4、BCl3、PCl3、SnCl4中的一种或几种与氯硅烷的组合，所述的氯硅烷为甲基 乙烯基二氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、甲基氢二氯硅烷、乙烯基氢二氯硅烷、苯甲基二氯硅烷、 苯乙烯基二氯硅烷中的一种或几种的组合。本专利技术的氮基陶瓷材料在十分温和的条件下反应得到，在未析出相应的晶体相 时，多组元元素呈现无序的密堆结构，同时，异质元素原子之间的相互作用，使原有的能级 发生变化，体现出一定的半导体特性，可作为新型半导体器件；当本专利技术的氮基陶瓷材料在 一定温度下析出相应的晶体相时，其中的一部分可以作为陶瓷刀具加以使用，本专利技术的氮 基陶瓷材料与传统工艺将几种陶瓷粉体混合后再行烧结陶瓷相比，由于是直接从无定型结 构中析出，因此能够做到从原子尺度上的混合均勻性，对烧结之后的复合陶瓷力学性能有 所改善。本专利技术丰富了氮基陶瓷材料的种类。具体实施例方式本专利技术技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的 任意组合。具体实施方式一本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由20 40份的氮源、 60 150份的溶剂和10 60份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为环 己烷、正己烷、苯、甲苯、二甲苯、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、四氢呋喃、乙醚、丙酮中的一种或几种的组合，液相氯化物为SiCl4、TiCl4, BC13、PC13、SnCl4中的一 种或几种的组合，或者液相氯化物为SiCl4、TiCl4, BC13、PC13、SnCl4中的一种或几种与氯硅 烷的组合，所述的氯硅烷为甲基乙烯基二氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、甲基氢二氯硅烷、乙烯 基氢二氯硅烷、苯甲基二氯硅烷、苯乙烯基二氯硅烷中的一种或几种的组合。本实施方式所述的溶剂为混合物时，各种溶剂间可按任意比混合；所述的液相氯 化物为为混合物时，各种液相氯化物间可按任意比混合；所述的氯硅烷为混合物时，各种氯 硅烷间可按任意比混合。本实施方式所述的氮基陶瓷材料的制备方法为一、将氮源和溶剂置于反应釜中， 封闭反应釜后对反应釜进行抽真空，然后向反应釜冲入氩气或氮气作为保护气体，之后将 液相氯化物加入到反应釜中，反应釜内温度为-10 300°C，反应时间为4 480h，得到产 物；二、待反应釜冷至室温打开反应釜，对步骤一得到的产物进行分离处理，所获得的物质 即为氮化物先驱体；三、将氮化物先驱体放入氧化铝管式炉中，在氩气或氮气的保护下进行 裂解，在800 1300°C温度条件下保温0. 5 他，然后冷却至室温，即得到氮基陶瓷材料。具体实施方式二 本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由25份的氮源、100 份的溶剂和45份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为乙醚，液相氯化 物为SiCl4和BCl3的混合物；其中SiCl4和BCl3的体积比为3:1。本实施方式的氮基陶瓷材料为Si-N-B陶瓷材料。具体实施方式三本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由33份的氮源、121 份的溶剂和42份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为二乙二醇二甲 醚，液相氯化物为SiCl4和TiCl4的混合物；其中SiCl4和TiCl4的体积比为1:1。本实施方式的氮基陶瓷材料为Si-N-Ti陶瓷材料。具体实施方式四本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由30份的氮源、109 份的溶剂和42份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为二乙二醇二甲 醚，液相氯化物为SiCl4和PCl3的混合物；其中SiCl4和PCl3的体积比为4:1。本实施方式的氮基陶瓷材料为Si-N-P陶瓷材料。具体实施方式五本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由36份的氮源、115 份的溶剂和35份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为环己烷，液相氯 化物为SiCl4和SnCl4的混合物；其中SiCl4和SnCl4的体积比为3 2。本实施方式的氮基陶瓷材料为Si-N-Sn陶瓷材料。具体实施方式六本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由20份的氮源、100 份的溶剂和25份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为甲苯，液相氯化 物为TiCl4。本实施方式的氮基陶瓷材料为TiN陶瓷材料。具体实施方式七本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由25份的氮源、120 份的溶剂和22份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为乙二醇二甲醚， 液相氯化物为SnCl4。本实施方式的氮基陶瓷材料为Sn3N4陶瓷材料。具体实施方式八本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由20份的氮源95份 的溶剂和30份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为四乙二醇二甲醚，液相氯化物为BCl3。本实施方式的氮基陶瓷材料为BN陶瓷材料。具体实施方式九本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由30份的氮源105份 的溶剂和33份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为环己烷，液相氯化 物为TiCl4和SnCl4的混合物；其中TiCl4和SnCl4的体积比为2 3。本实施方式的氮基陶瓷材料为Ti-N-Sn陶瓷材料。具体实施方式十本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由观份的氮源112份 的溶剂和38份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为二甲苯，液相氯化 物为TiCl4和BCl3的混合物；其中TiCl4和BCl3的体积比为6 1。本实施方式的氮基陶瓷材料为Ti-N-B陶瓷材料。具体实施方式十一本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由35份的氮源137 份的溶剂和45份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为二甲苯，液相氯 化物为TiCl4* PCl3W混合物；其中TiCldn PCl3的体积比为3 7。本实施方式的氮基陶瓷材料为Ti-N-P陶瓷材料。具体实施方式十二 本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由40份的氮源108 份的溶剂和48份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为本文档来自技高网...
【技术保护点】
氮基陶瓷材料，其特征在于，氮基陶瓷材料按重量份数比由２０～４０份的氮源、６０～１５０份的溶剂和１０～６０份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为环己烷、正己烷、苯、甲苯、二甲苯、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、四氢呋喃、乙醚、丙酮中的一种或几种的组合，液相氯化物为ＳｉＣｌ↓［４］、ＴｉＣｌ↓［４］、ＢＣｌ↓［３］、ＰＣｌ↓［３］、ＳｎＣｌ↓［４］中的一种或几种的组合，或者液相氯化物为ＳｉＣｌ↓［４］、ＴｉＣｌ↓［４］、ＢＣｌ↓［３］、ＰＣｌ↓［３］、ＳｎＣｌ↓［４］中的一种或几种与氯硅烷的组合，所述的氯硅烷为甲基乙烯基二氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、甲基氢二氯硅烷、乙烯基氢二氯硅烷、苯甲基二氯硅烷、苯乙烯基二氯硅烷中的一种或几种的组合。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：贾德昌，孙振淋，周玉，杨治华，段晓明，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93
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