一种高强度Si₃N₄/SiC复合陶瓷的制备方法

专利名称：一种高强度Si₃N₄/SiC复合陶瓷的制备方法
技术领域：
本发明属于无机功能材料领域，尤其涉及SiC复合陶瓷的制备。
背景技术：
Si3N4与SiC结合的复合陶瓷材料具有高温抗温强度，断裂韧性和抗氧化性，被广泛应用于电子、建筑和冶金等行业。目前在烧结制备过程中，通常会筛选添加合适的烧结助剂提闻材料的各种性能，如氧化招等能提闻材料的维氏硬度，但容易在材料表面富集使得材料容易被氧化腐蚀，降低其材料表面精度。

发明内容
发明目的为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种高强度Si3N4/SiC复合陶瓷的制备方法。技术方案为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案一种高强度Si3N4/SiC复合陶瓷的制备方法，包括以下步骤a、以SiC粉末为主料，添加10 15%的Si粉、2. 2 2. 7% 的 Α1203、0· 6 O. 8% 的 Fe203、2. 5 3. 0% 的 Y2O3 和 O. 5 I. 2% 的 CeO2 ;b、将步骤a得到的混合粉末在球磨机中湿辊4 6h，烘干造粒，并干压成型；c、在1500 1600°C下氮化烧结，得到Si3N4/SiC复合陶瓷。作为优选，步骤b中对混合粉末湿辊后烘干得到的粉末颗粒大小为600 1000目。有益效果与现有技术相比，本发明具有以下优点本方法制得的复合陶瓷材料维氏硬度可达2. 185GPa ;150°C下热抗弯强度可达420MPa，而断裂韧性达12MPa ·πι1/2 ;且表面耐腐蚀性得到提高。
具体实施例方式下面对本发明作更进一步的说明。一种高强度Si3N4/SiC复合陶瓷的制备方法，主要是以SiC粉末为主料，添加14%的Si粉、2. 5%的Α1203、0· 68%的Fe2O3^2. 6%的Y2O3和O. 8%的CeO2,然后在球磨机中湿辊5h，烘干得到800目的粉末，然后经过造粒干压成型后，在1580°C下氮化烧结得到Si3N4/SiC复合陶瓷。上述方法制备的复合陶瓷经过测试其维氏硬度可达2. 185GPa ;150°C下热抗弯强度可达420MPa，而断裂韧性达12MPa · m1/2。通过电镜扫描和XRD测试，材料表面铝富集较少，可以降低因为金属铝被氧化腐蚀影响其表面外观。
权利要求
1.一种高强度Si3N4/SiC复合陶瓷的制备方法，其特征在于包括以下步骤 a、以SiC粉末为主料，添加10 15%的Si粉、2.2 2. 7%的Α1203、0· 6 O. 8%的Fe203、.2. 5 3. 0% 的 Y2O3 和 O. 5 I. 2% 的 CeO2 ； b、将步骤a得到的混合粉末在球磨机中湿辊4 6h，烘干造粒，并干压成型； C、在1500 1600°C下氮化烧结，得到Si3N4/SiC复合陶瓷。
2.根据权利要求I所述高强度Si3N4/SiC复合陶瓷的制备方法，其特征在于步骤b中对混合粉末湿辊后烘干得到的粉末颗粒大小为600 1000目。
全文摘要
本发明公开了一种高强度Si3N4/SiC复合陶瓷的制备方法，包括以下步骤a、以SiC粉末为主料，添加10～15%的Si粉、2.2～2.7%的Al2O3、0.6～0.8%的Fe2O3、2.5～3.0%的Y2O3和0.5～1.2%的CeO2；b、将步骤a得到的混合粉末在球磨机中湿辊4～6h，烘干造粒，并干压成型；c、在1500～1600℃下氮化烧结，得到Si3N4/SiC复合陶瓷。本方法制得的复合陶瓷材料维氏硬度可达2.185GPa；150℃下热抗弯强度可达420MPa，而断裂韧性达12MPa·m1/2；且表面耐腐蚀性得到提高。
文档编号C04B35/565GK102898139SQ20121041578
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月26日 优先权日2012年10月26日
发明者陈大弟 申请人:南京大地冷冻食品有限公司