CN114230349A - 一种氮化硅陶瓷件及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氮化硅陶瓷件以及其加工方法，所述氮化硅陶瓷件包括第一筒体，所述第一筒体两端分别设有第一端面、第二端面；所述第一筒体内设有第一固定座，所述第一固定座与所述第一端面贯通连接；所述第二端面上表面设有第二固定座，所述第二固定座与第二端面贯通连接；以及氮化硅陶瓷件的制备方法，通过造粒、冷等静压成型，得到初级坯体，精加工得到第二坯体，预烧结得到第三坯体，终烧结，即得。实现了氮化硅陶瓷件内部密度分布均匀，且强度高、密度低，所述氮化硅陶瓷件尺寸大，且加工简单，成品合格率高。

Description

一种氮化硅陶瓷件及其加工方法
技术领域
本发明涉及一种氮化硅陶瓷件加工领域，具体涉及一种氮化硅陶瓷分级轮的加工方法。
背景技术
为了满足信息技术、生物技术和新材料技术的发展，对粉体产品的纯度和粒度分布提出了更高要求。随着破碎技术的发展，气流分级机不断更新换代。分级轮是气流分级机的关键部件，影响着破碎粉料的细度和纯度。
传统的分级轮主要采用不锈钢、氧化铝、氧化锆等材质，在破碎过程中，由于材质的密度大分级轮要实现高速旋转需要能耗高，同时由于转速高磨耗大，引入到粉料里的杂质含量多；
传统材质的密度大，不锈钢密度7.6g/cm3，氧化铝密度3.9g/cm3，氧化锆密度6.1g/cm3，严重影响分级轮的转速提高，进而影响分级粉料的细度，不能满足国家在高科技领域对材料性能提出的高纯，超细的要求；
氮化硅陶瓷具有低密度，高弯曲强度，高韧性以及高硬度等优异性能，但由于氮化硅陶瓷硬度高，对成品进行加工时较为困难，且在坯体烧结时容易出现由于坯体中溶剂或者有机物挥发造成孔隙率高，从而导致烧结后氮化硅陶瓷强度降低且陶瓷内部密度分布不均匀，导致物料内部密度分布均匀时，导致氮化硅分级轮在高速旋转时出现偏振、分级轮磨损严重或损坏等问题；
同时坯体烧结时容易出现形变或者尺寸发生变化等问题；
因此制备氮化硅分级轮时，如何实现密度分布均匀，且高强度、低密度的分级轮是本领域急需解决的难题，尤其是制备大尺寸的氮化硅分级轮，是本领域很大的难题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的提供了一种氮化硅陶瓷件以及其加工方法，所述氮化硅陶瓷件包括第一筒体，所述第一筒体两端分别设有第一端面、第二端面；所述第一筒体内设有第一固定座，所述第一固定座与所述第一端面贯通连接；所述第二端面上表面设有第二固定座，所述第二固定座与第二端面贯通连接；以及氮化硅陶瓷件的制备方法，通过造粒、冷等静压成型，得到初级坯体、精加工得到第二坯体，预烧结得到第三坯体，终烧结，即得；实现了氮化硅陶瓷件内部密度分布均匀，且强度高、密度低，所述氮化硅陶瓷件尺寸大，且加工简单，成品合格率高。
根据本发明一个方面提供的一种氮化硅陶瓷件，包括第一筒体，所述第一筒体两端分别设有第一端面、第二端面；
所述第一筒体内设有第一固定座，所述第一固定座与所述第一端面贯通连接；
所述第二端面上表面设有第二固定座，所述第二固定座与第二端面贯通连接，所述第二固定座与第二端面连接面贯通的通孔为第二通孔；
所述第一筒体侧面上设有若干第一通孔；所述第一通孔数量为30-50，所述通孔宽度为3-6㎜；所述氮化硅陶瓷件密度变化量≤0.3％；抗弯强度≥780Mpa,断裂韧性≥7.2MPa.m1/2,HV10硬度≥1480，密度为3.24g/cm3-3.25g/cm3；
优选第一通孔数量为30-40，所述通孔宽度为4-6㎜，密度变化量≤0.05％；所述第一端面表面设有固定槽。
本发明相对于现有技术的有益效果在于，通过所述第一固定座与所述第一端面贯通连接，实现氮化硅件在使用时，动力输出的传动轴伸入第一固定座与所述第一端面贯通的贯通孔内部，实现传动轴与氮化硅陶瓷件连接，通过优选所述第一端面表面设有固定槽，进一步有利于传动轴与氮化硅陶瓷件固定连接；
所述第二固定座用于与其他设备连接；所述第二固定座与第二端面贯通连接，实现与氮化硅陶瓷件连接的设备能够向第一筒体内部输送物料；且通过所述第二端面上表面设有第二固定座，避免向第一筒体输送的物料在进入第一筒体后直接向第一筒体周围的侧壁运动，从而避免了所述氮化硅陶瓷件作为分级轮在使用过程中部分物料进入分级轮内部的时，直接向分级轮周围的侧壁运动，因此避免了部分粗颗粒从氮化硅陶瓷分级轮侧壁上的若干第一通孔排出，避免了经过分级轮筛分出的细物料中含有粗颗粒，所述第一通孔相当于分级轮侧壁上的出料口；
密度变化量≤0.3％，优选所述密度变化量≤0.05％，避免了氮化硅陶瓷件作为分级轮使用时出现氮化硅陶瓷分级轮在高速旋转时出现偏振、偏心、磨损严重或损坏等问题；
所述氮化硅陶瓷件成品抗弯强度≥780Mpa,断裂韧性≥7.2MPa.m1/2,HV10硬度≥1480，密度为3.24g/cm3-3.25g/cm3；实现所述氮化硅陶瓷件作为分级轮时，有利于实现氮化硅陶瓷件作为分级轮时能够高速旋转且磨损不严重，实现可以筛分超细物料。
进一步的，所述第一固定座为圆筒结构或锥台结构；第二固定座为圆筒结构或锥台结构。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，通过所述第一固定座为圆筒结构或锥台结构，有利于氮化硅陶瓷件作为分级轮时，既能够实现传动轴与氮化硅陶瓷分级轮固定，且氮化硅陶瓷分级轮旋转时重心稳定；
通过所述第二固定座为圆筒结构或锥台结构，有利于氮化硅陶瓷件作为分级轮时，既能够实现与其他设备连接，并向氮化硅分级轮中输入物料，且氮化硅陶瓷分级轮旋转时重心稳定。
进一步的，所述第一筒体内径≤200mm；所述第二通孔的直径≤130mm；
和/或
第一筒体内径与所述第二通孔的直径比值大于1.3。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，通过所述第一筒体内径≤200mm，能够实现氮化硅陶瓷件作为分级轮时，能够提高筛分效率；
通过第一筒体内径与所述第二通孔的直径比值大于1.3，避免了氮化硅陶瓷件作为分级轮在使用过程中进入氮化硅陶瓷分级轮的物料直接向分级轮周围的侧壁运动，因此避免了部分粗颗粒从氮化硅陶瓷分级轮侧壁上的若干第一通孔排出，避免了经过分级轮筛分出的细物料中含有粗颗粒，所述第一通孔相当于分级轮侧壁上的出料口；同时又避免了比值太大，物料进入氮化硅陶瓷分级轮中物料流量降低、流速过高，从而避免了筛分效率的降低。
根据本发明另一个方面提供的一种氮化硅陶瓷件的制备方法，包括以下步骤：陶瓷料浆的制备；将所述陶瓷料浆进行造粒、干燥后制备陶瓷颗粒；
对所述陶瓷颗粒进行级配，然后所述陶瓷颗粒在模具中进行冷等静压成型，得到初级坯体；
将所述初级坯体放置第一时长后，进行预烧结得到第二坯体；
将所述第二坯体进行精加工得到第三坯体；
将所述第三坯体进行终烧结，即得；制备的成品所述氮化硅陶瓷件密度变化量≤0.3％；
所述氮化硅陶瓷件成品抗弯强度≥780Mpa,断裂韧性≥7.2MPa.m1/2,HV10硬度≥1480，密度为3.24g/cm3-3.25g/cm3；
优选所述氮化硅陶瓷件密度变化量≤0.05％。
本发明相对于现有技术的有益效果在于，通过所述先通过造粒、干燥后制备陶瓷颗粒，然后通过将陶瓷颗粒冷等静压成型，制备初级坯体；既有利于实现所述氮化硅陶瓷件内部致密性高，从而提高氮化硅陶瓷件成品抗弯强度、HV10硬度，同时避免了由于致密度的提高导致陶瓷颗粒之间孔隙率低导致的所述氮化硅陶瓷件的密度提高的问题，实现了所述氮化硅陶瓷件密度3.24g/cm3-3.25g/cm3，断裂韧性≥780Mpa且密度变化量≤0.05％，氮化硅陶瓷件内部密度分布均匀；
具体通过在造粒过程中陶瓷颗粒中一定的孔隙率且孔隙率均匀，最终实现降低氮化硅陶瓷件成品的密度，且密度分布均匀；通过冷等静压成型制得第一坯体实现陶瓷颗粒之间致密性高孔隙率极低，最终氮化硅陶瓷件的致密性高，同时由于氮化硅陶瓷件的致密性高，有利于实现陶瓷坯体在烧结过程中陶瓷坯体温度从表层传导到内部时速度快，从而有利于避免陶瓷坯体在终烧结过程第三坯体变形或尺寸发生变化的问题，从而可以直接烧结成型，无需因变形或尺寸变化需要再进行加工；
通过进行预烧结得到第二坯体，对第二坯体精细加工后得到第三坯体，对第三坯体进行终烧结直接得到所述氮化硅陶瓷件，避免了由于所述氮化硅陶瓷件硬度高，对烧结后再进行加工时困难的问题，实现加工简单、效率高、成品率高，且不降低氮化硅陶瓷件成品的抗弯强度、断裂韧性、HV10硬度，同时不提高氮化硅陶瓷件成品的密度，且密度分布均匀。
进一步的，所述陶瓷料浆包括氮化硅粉、溶剂，所述氮化硅粉与溶剂的质量比为1：(0.9-1.1)；所述溶剂为水或无水乙醇；所述氮化硅粉中位粒径D50在0.5-0.8μm；所述陶瓷料浆还包括烧结助剂；优选溶剂为水，氮化硅粉与水球磨机中充分混合，混合时间6-8小时。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，通过所述氮化硅粉与溶剂的质量比为1：(0.9-1.1)，整体溶剂含量高，容易实现结团造粒，同时有利于实现在造粒过程中溶剂挥发量大，陶瓷颗粒内部孔隙率高；
通过溶剂为水，避免了有机溶剂挥发过快以及避免溶剂种类多挥发速率不同的问题，从而有利于实现陶瓷颗粒内部空隙均匀；
通过所述氮化硅粉中位粒径D50在0.5-0.8μm，有利于陶瓷颗粒内部物料分布均匀，有利于实现陶瓷颗粒内部空隙均匀；
因此由于陶瓷颗粒内部孔隙率高，且孔隙率分布均匀，实现所述氮化硅陶瓷件密度低，且密度变化量小，且所述氮化硅陶瓷件强度高；
进一步的，所述陶瓷料浆进行造粒、干燥后制备陶瓷颗粒具体过程为，造粒时造粒设备出料口温度70-80℃，造粒设备转速7800-8200r/m；
和/或
所述陶瓷颗粒水分含量为1.5％-3％；
优选所述陶瓷颗粒为球形或类球形。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，通过所述出料口温度70-80℃，避免了溶剂挥发过快导致的陶瓷颗粒内部空隙不均匀问题，同时实现陶瓷颗粒内部水分较低，从而避免了陶瓷坯体在烧结过程中由于陶瓷颗粒内部水分挥发，导致的成品氮化硅陶瓷件内部致密性降低；
所述造粒设备转速7800-8200r/m，既避免了转速慢时陶瓷颗粒形状不规范且不均匀的问题，同时又避免了转速太快导致的得到的氮化硅陶瓷颗粒水分含量过高的问题。
另外通过所述陶瓷颗粒水分含量为1.5％-3％，有利于在初烧结时产生微量的水分挥发，实现第二坯体中的陶瓷颗粒内部除了出现少量孔隙增加的同时产生少量的微裂痕，所述微裂痕有利于抵消第三坯体中的陶瓷颗粒在终烧结温度变化时产生的体积变化，从而避免了终烧结后氮化硅陶瓷件的变形或体积变化；
所述陶瓷颗粒为球形或类球形，有利于陶瓷颗粒在冷静压成型、预烧结、终烧结等压力存在下，有利于避免陶瓷内部坍塌或变形。
进一步的，所述陶瓷颗粒进行级配过程为：将陶瓷颗粒进行筛分分级，将分级后物料按比例搭配；所述陶瓷颗粒搭配比例为，12目-50目陶瓷颗粒占总陶瓷颗粒的比例为68-75％，所述小于等于50目陶瓷颗粒占总陶瓷颗粒的比例为25-32％。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，所述颗粒搭配，12目-50目陶瓷颗粒占总陶瓷颗粒的比例为68-75％，既实现了颗粒大小相对集中，整体初级陶瓷坯体相对均匀，同时小于等于50目陶瓷颗粒占总陶瓷颗粒的比例为25-32％又实现了对陶瓷颗粒之间缝隙的填充，实现初级陶瓷坯体致密性强；同时所述12目-50目物料，其内部孔隙率高且陶瓷颗粒强度高。
进一步的，所述陶瓷颗粒在模具中进行冷等静压成型过程中的压力为第一压力，所述第一压力为200Mpa-300Mpa。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，通过所述第一压力为200Mpa-300Mpa，实现第一坯体内部致密度高，且陶瓷颗粒不会出现变形或坍塌现象。
进一步的，所述第一时长为45-50h；
和/或
所述第三坯体进行终烧结前放置第二时长，所述第二时长为45-50h。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，通过将所述初级坯体放置第一时长，有利于将冷静压成型的初级坯体由于内部局部压力不均匀出现的应力残余将其缓慢释放，避免在初烧结过程中残留的应力进一步放大，导致预烧结时第一坯体出现开裂；
通过所述第三坯体进行终烧结前放置第二时长，所述第二时长为45-50h，有利于将预烧结或精细加工时局部的参与应力释放，避免终烧结时出现成品变形或尺寸发生变化。
进一步的，所述预烧结过程中，预烧结温度1000℃-1500℃，预烧结升温速率为7-8℃/min；
和/或
所述第三坯体进行终烧结过程中，终烧结最高温度为1700℃-1800℃；所述终烧结的最大压力为第二压力，所述第二压力为3-5Mpa；
和/或
所述第三坯体进行终烧结过程中，升温速率为5-6℃/min，在最高温度下烧结时间为2-3小时；
和/或
所述第三坯体进行终烧结过程中，将所述第三坯体放置在氮化硅陶瓷球上进行烧结，所述氮化硅陶瓷球径为2mm-5mm；
优选所述预烧结温度为1200℃-1400℃，预烧结升温速率为8℃/min；所述终烧结最高温度为1750℃，终烧结升温速率为6℃/min。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，通过所述预烧结温度在1000℃-1500℃，且在常压下烧结，既实现了得到的第二坯体在预烧结后坯体硬化，且硬度适合加工；同时实现第一坯体中陶瓷颗粒含有的水分挥发，得到的第二坯体中的陶瓷颗粒中含有少量微裂痕，所述微裂痕有利于抵消第三坯体中的陶瓷颗粒在终烧结温度变化时产生的体积变化，从而避免了终烧结后氮化硅陶瓷件的变形或体积变化；
所述预烧结升温速率为7-8℃/min，有利于陶瓷颗粒间产生的孔隙小，且避免挥发速率不均匀导致的陶瓷颗粒内部孔隙分布不均匀的问题；从而有利于最终得到的第二坯体内部密度均匀且致密性不明显降低；另外较快的升温速率，有利于在陶瓷颗粒内部产生少量微裂痕；
且在第二坯体终烧结最高温度为1700℃-1800℃；所述终烧结的最大压力为第二压力，所述第二压力为3-5Mpa，有利于消除第三坯体中由于预烧结时陶瓷颗粒中水分挥发造成的微量孔隙同时有利于避免终烧结时微量膨胀影响成品变形或尺寸发生变化，既增加成品氮化硅陶瓷件的致密性同时又提高了成品氮化硅陶瓷件的成品合格率；
所述第三坯体进行终烧结过程中，升温速率为5-6℃/min，在最高温度下烧结时间为2-3小时，进一步有利于消除第三坯体中由于预烧结时陶瓷颗粒中水分挥发造成的微量孔隙同时有利于避免终烧结时微量膨胀影响成品变形或尺寸发生变化；
所述第三坯体进行终烧结过程中，将所述第三坯体放置在氮化硅陶瓷球上进行烧结，所述氮化硅陶瓷球径为2mm-5mm；有利于实现氮化硅陶瓷件不发生形变或尺寸发生变化；既所述第三坯体放在氮化硅陶瓷球上烧结，当第三坯体受力时，第三坯体会在陶瓷球上滚动，避免了由于第三坯体与支撑面出现静摩擦力导致陶瓷坯体变形或受损；同时所述氮化硅陶瓷球径为2mm-5mm，既避免了陶瓷颗粒球径大时对第三坯体的支撑点之间的间隙较大，导致重力作用出现形变的风险，同时又避免了陶瓷颗粒球径小时第三坯体与陶瓷球之间的摩擦力增加。
附图说明
图1为本发明氮化硅陶瓷件的示意图；
图2为本发明氮化硅陶瓷件的主视图。
附图中所示标记：1、第一端面；2、第二端面；3、第一端面的贯通孔；4、第二通孔；5、固定槽；6、第一通孔；7、第一筒体；8、第二固定座。
具体实施方式
为了更好的了解本发明的技术方案，下面结合具体实施例以及说明书附图对本发明作进一步说明。
实施例一：
本实施例一个方面提供了一种氮化硅陶瓷件，包括第一筒体7，所述第一筒体7两端分别设有第一端面1、第二端面2；所述第一筒体7内设有第一固定座，所述第一固定座与所述第一端面1贯通连接；所述第一端面1表面设有固定槽5；
所述第二端面2上表面设有第二固定座8，所述第二固定座8与第二端面2贯通连接；
所述第一固定座为锥台结构；第二固定座8为圆筒结构；所述第一筒7体内径200mm；所述第二固定座8与第二端面2连接面贯通的通孔为第二通孔4，所述第二通孔4的直径130mm；第一筒体7内径与所述第二通孔4的直径比值为1.54；
所述第一筒体7侧面上设有若干第一通孔6；所述第一通孔6数量为40，所述通孔宽度为4㎜；
所述氮化硅陶瓷件成品抗弯强度为790Mpa,断裂韧性为7.3MPa.m1/2,HV10硬度为1500，密度为3.25g/cm3；密度变化量为0.03％。
本实施例另一个方面提供的一种氮化硅陶瓷件的制备方法，包括以下步骤：陶瓷料浆的制备；将所述陶瓷料浆进行造粒、干燥后制备陶瓷颗粒；
对所述陶瓷颗粒进行级配，然后所述陶瓷颗粒在模具中进行冷等静压成型，得到初级坯体；
将所述初级坯体放置第一时长后，进行预烧结得到第二坯体；所述第一时长为50h；
将所述第二坯体进行精加工得到第三坯体；所述第三坯体放置第二时长后进行终烧结，所述第二时长为50h；
将所述第三坯体进行终烧结，即得氮化硅陶瓷件；
所述陶瓷料浆包括氮化硅粉、溶剂，所述氮化硅粉与溶剂的质量比为1：1.1；所述溶剂为水、烧结助剂；所述氮化硅粉中位粒径D50在0.8μm；氮化硅粉与水在球磨机中充分混合，混合时间8小时；所述陶瓷料浆通过喷雾干燥造粒，造粒时造粒设备出料口温度80℃，所述造粒设备转速8200r/m；造粒后得到的所述陶瓷颗粒水分含量为1.7％；所述陶瓷颗粒为球形或类球形；
所述陶瓷颗粒进行级配过程中，将陶瓷颗粒进行筛分分级，将分级后物料按比例搭配；所述陶瓷颗粒搭配比例为，12目-50目陶瓷颗粒占总陶瓷颗粒的比例为75％，所述小于等于50目陶瓷颗粒占总陶瓷颗粒的比例为25％；
所述陶瓷颗粒在模具中进行冷等静压成型过程中的压力为第一压力，所述第一压力为300Mpa；
所述预烧结过程中，预烧结温度1200℃，预烧结升温速率为8℃/min；预烧结后得到的第二坯体进行精细加工时，所述氮化硅陶瓷件的第一筒体内径精加工到200mm；所述第一通孔6的宽度精加工到为4㎜；所述第二通孔的直径精加工到130mm，得到第三坯体；
所述第三坯体进行终烧结过程中，终烧结最高温度为1750℃；所述终烧结的最大压力为第二压力，所述第二压力为4Mpa；终烧结过程中，升温速率为6℃/min，在最高温度下烧结时间为3小时；
所述第三坯体进行终烧结过程中，将所述第三坯体放置在氮化硅陶瓷球上进行烧结，所述氮化硅陶瓷球径为5mm；
制备的成品所述氮化硅陶瓷件；
所述氮化硅陶瓷件成品抗弯强度为790Mpa,断裂韧性为7.3MPa.m1/2,HV10硬度为1500，密度为3.25g/cm3；密度变化量为0.03％。
实施例二：
本实施例与实施例一相同的地方，不再赘述；
本实施例一个方面提供了一种氮化硅陶瓷件，所述第一固定座为圆筒结构；所述第一筒体7内径180mm；所述第二通孔4的直径130mm；第一筒体7内径与所述第二通孔4的直径比值为1.38；
所述第一通孔6数量为35，所述通孔宽度为5㎜；
所述氮化硅陶瓷件成品抗弯强度为795Mpa,断裂韧性为7.4MPa.m1/2,HV10硬度为1520；密度为3.245g/cm3；密度变化量为0.04％。
本实施例另一个方面提供的一种氮化硅陶瓷件的制备方法，所述第一时长为48h；所述第二时长为48h；
所述氮化硅粉与溶剂的质量比为1：1.0；所述溶剂为水、烧结助剂；所述氮化硅粉中位粒径D50在0.65μm；氮化硅粉与水在球磨机中充分混合，混合时间7.5小时；所述陶瓷料浆通过喷雾干燥造粒，造粒时造粒设备出料口温度75℃，所述造粒设备转速8000r/m；造粒后得到的所述陶瓷颗粒水分含量为2％；
所述陶瓷颗粒搭配比例为，12目-50目陶瓷颗粒占总陶瓷颗粒的比例为72％，所述小于等于50目陶瓷颗粒占总陶瓷颗粒的比例为28％；
所述第一压力为260Mpa；
所述预烧结温度1400℃，预烧结升温速率为7℃/min；预烧结后得到的第二坯体进行精细加工时，所述氮化硅陶瓷件的第一筒体内径精加工到180mm；所述第一通孔6的宽度精加工到为5㎜；所述第二通孔的直径精加工到130mm；
所述终烧结最高温度为1800℃；所述第二压力为3Mpa；终烧结过程中，升温速率为5.5℃/min，在最高温度下烧结时间为2.5小时；
所述第三坯体进行终烧结过程中，将所述第三坯体放置在氮化硅陶瓷球上进行烧结，所述氮化硅陶瓷球径为3.5mm；
制备的成品所述氮化硅陶瓷件；
所述氮化硅陶瓷件成品抗弯强度为795Mpa,断裂韧性为7.4MPa.m1/2,HV10硬度为1520；密度为3.245g/cm3；密度变化量为0.04％。
实施例三：
本实施例与实施例一相同的地方，不再赘述；
本实施例一个方面提供了一种氮化硅陶瓷件，所述第一固定座为圆筒结构；所述第一筒体7内径190mm；所述第二通孔4的直径120mm；第一筒体7内径与所述第二通孔4的直径比值为1.58；
所述第一通孔6数量为30，所述通孔宽度为6㎜；
所述氮化硅陶瓷件成品抗弯强度为795Mpa,断裂韧性为7.4MPa.m1/2,HV10硬度为1520；密度为3.24g/cm3；密度变化量为0.05％。
本实施例另一个方面提供的一种氮化硅陶瓷件的制备方法，所述第一时长为48h；所述第二时长为48h；
所述氮化硅粉与溶剂的质量比为1：0.9；所述溶剂为水、烧结助剂；所述氮化硅粉中位粒径D50在0.5μm；氮化硅粉与水在球磨机中充分混合，混合时间8.5小时；所述陶瓷料浆通过喷雾干燥造粒，造粒时造粒设备出料口温度70℃，所述造粒设备转速7800r/m；造粒后得到的所述陶瓷颗粒水分含量为3％；
所述陶瓷颗粒搭配比例为，12目-50目陶瓷颗粒占总陶瓷颗粒的比例为68％，所述小于等于50目陶瓷颗粒占总陶瓷颗粒的比例为32％；
所述第一压力为200Mpa；
所述预烧结温度1300℃，预烧结升温速率为7.5℃/min；预烧结后得到的第二坯体进行精细加工时，所述氮化硅陶瓷件的第一筒体内径精加工到190mm；所述第一通孔6的宽度精加工到为6㎜；所述第二通孔的直径精加工到120mm；
所述终烧结最高温度为1700℃；所述第二压力为5Mpa；终烧结过程中，升温速率为5℃/min，在最高温度下烧结时间为2小时；
所述第三坯体进行终烧结过程中，将所述第三坯体放置在氮化硅陶瓷球上进行烧结，所述氮化硅陶瓷球径为3.5mm；
制备的成品所述氮化硅陶瓷件；
所述氮化硅陶瓷件成品抗弯强度为795Mpa,断裂韧性为7.4MPa.m1/2,HV10硬度为1520；密度为3.24g/cm3；密度变化量为0.05％。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能。

Claims (10)

1.一种氮化硅陶瓷件，其特征在于，包括第一筒体，所述第一筒体两端分别设有第一端面、第二端面；
所述第一筒体内设有第一固定座，所述第一固定座与所述第一端面贯通连接；
所述第二端面上表面设有第二固定座，所述第二固定座与第二端面贯通连接，所述第二固定座与第二端面连接面贯通的通孔为第二通孔；
所述第一筒体侧面上设有若干第一通孔；所述第一通孔数量为30-50，所述通孔宽度为3-6㎜；所述氮化硅陶瓷件密度变化量≤0.3％。
2.根据权利要求1所述的氮化硅陶瓷件，其特征在于，所述第一固定座为圆筒结构或锥台结构；第二固定座为圆筒结构或锥台结构。
3.根据权利要求1所述的氮化硅陶瓷件，其特征在于，所述第一筒体内径≤200mm；所述第二通孔的直径≤130mm；
和/或
第一筒体内径与所述第二通孔的直径比值大于1.3。
4.一种氮化硅陶瓷件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
陶瓷料浆的制备；
将所述陶瓷料浆进行造粒、干燥后制备陶瓷颗粒；
对所述陶瓷颗粒进行级配，然后所述陶瓷颗粒在模具中进行冷等静压成型，得到初级坯体；
将所述初级坯体放置第一时长后，进行预烧结得到第二坯体；
将所述第二坯体进行精加工得到第三坯体；
将所述第三坯体进行终烧结，即得。
5.根据权利要求4所述的一种氮化硅陶瓷件的制备方法，其特征在于，所述陶瓷料浆包括氮化硅粉、溶剂，所述氮化硅粉与溶剂的质量比为1：(0.9-1.1)；所述溶剂为水或无水乙醇；所述氮化硅粉中位粒径D50在0.5-0.8μm。
6.根据权利要求4所述的一种氮化硅陶瓷件的制备方法，其特征在于，所述陶瓷料浆进行造粒、干燥后制备陶瓷颗粒具体过程为，造粒时造粒设备出料口温度70-80℃，造粒设备转速7800-8200r/m；
和/或
所述陶瓷颗粒水分含量为1.5％-3％。
7.根据权利要求4所述的一种氮化硅陶瓷件的制备方法，其特征在于，所述陶瓷颗粒进行级配过程为：将陶瓷颗粒进行筛分分级，将分级后物料按比例搭配；所述陶瓷颗粒搭配比例为，12目-50目陶瓷颗粒占总陶瓷颗粒的比例为68-75％，所述小于等于50目陶瓷颗粒占总陶瓷颗粒的比例为25-32％。
8.根据权利要求4所述的一种氮化硅陶瓷件的制备方法，其特征在于，所述陶瓷颗粒在模具中进行冷等静压成型过程中的压力为第一压力，所述第一压力为200Mpa-300Mpa。
9.根据权利要求4所述的一种氮化硅陶瓷件的制备方法，其特征在于，所述第一时长为45-50h；
和/或
所述第三坯体进行终烧结前放置第二时长，所述第二时长为45-50h。
10.根据权利要求4所述的一种氮化硅陶瓷件的制备方法，其特征在于，所述预烧结过程中，预烧结温度1000℃-1500℃，预烧结升温速率为7-8℃/min；
和/或
所述第三坯体进行终烧结过程中，终烧结最高温度为1700℃-1800℃；所述终烧结的最大压力为第二压力，所述第二压力为3-5Mpa；
和/或
所述第三坯体进行终烧结过程中，升温速率为5-6℃/min，在最高温度下烧结时间为2-3小时；
和/或
所述第三坯体进行终烧结过程中，将所述第三坯体放置在氮化硅陶瓷球上进行烧结，所述氮化硅陶瓷球径为2mm-5mm。
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