CN102898139A - 一种高强度Si3N4/SiC复合陶瓷的制备方法 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
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高材料的各种性能,如氧化铝等能提高材料的维氏硬度,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。
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℃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。
具体实施方式
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Al2O3、0.68%的Fe2O3、2.6%的Y2O3和0.8%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℃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℃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。
Claims (2)
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。
2.根据权利要求1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。
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