一种采用高压相变法制备亚微米多晶β-Si3N4块体的方法与流程

文档序号:19209906发布日期:2019-11-26 01:04阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种采用高压相变法制备亚微米多晶β-si3n4块体的方法,其特征在于:包括如下步骤:

a、原料处理:将纯度高于99%、平均晶粒尺寸为2-500μm的α-si3n4粉末原料干燥,在100-120℃条件下干燥12小时;干燥后的原料在200-500mpa压力作用下预压成型,把预压成型的样品放入真空干燥箱中,在100-120℃条件下干燥6小时;

b、装配烧结单元:将预压成型的试样用钼杯进行包裹,避免样品在高温高压下污染;将钼杯包裹的试样装入高压烧结单元中,将组装好的烧结单元放入干燥箱中在120℃恒温作用下干燥备用;

c、高温高压烧结:利用六面顶压机进行高温高压烧结,烧结压力为3-10gpa,烧结温度为1600-2600℃,保温时间为20秒-20分钟;待保温结束后,保压2分钟后再开始缓慢降压;

d、样品处理:取出合成腔体内的样品,去除块体材料外面包裹的钼杯,对内部样品进行打磨、抛光以及酸洗后,得到高性能亚微米多晶β-si3n4块体。

2.根据权利要求1所述的采用高压相变法制备亚微米多晶β-si3n4块体的方法,其特征在于:利用六面顶压机进行高温高压烧结,烧结压力为3-5gpa,烧结温度为1600-2000℃,保温时间为20秒-10分钟。


技术总结
本发明涉及一种采用高压相变法制备亚微米多晶β‑Si3N4块体的方法,属于无机非金属材料领域;所述方法以微晶α‑Si3N4粉末为原料,通过对原料进行干燥,在不加任何添加剂的条件下预压成型,预压成型的试样用钼杯包裹,放置于六面顶压机的腔体中,在3‑10 GPa,1600‑2600 ℃高温高压条件下烧结,制得亚微米多晶β‑Si3N4块体材料;本发明使微晶α‑Si3N4直接相变为亚微米多晶β‑Si3N4块体材料,所制备的亚微米多晶β‑Si3N4块体材料物相单一、晶粒大小分布均匀,致密度高,硬度高、断裂韧性高,具有良好的力学性能。

技术研发人员:王海阔;侯志强;杨亚楠
受保护的技术使用者:河南工业大学
技术研发日:2019.08.29
技术公布日:2019.11.22
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