CN1666969A - 玻璃包覆热等静压制备高性能氮化硅陶瓷 - Google Patents

玻璃包覆热等静压制备高性能氮化硅陶瓷 Download PDF

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冯志峰
刘国成
冯
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Abstract

本发明涉及一种适用于热等静压制备高性能氮化硅陶瓷产品的方法。本发明采用包覆法：将Si3N4制品素坯用浸入提拉法，使其表面含有一层氮化硼材料的保护膜，再将涂覆后的Si3N4制品素坯埋入玻璃粉中，在热等静压(HIP)炉中加热、抽真空，玻璃在高温下熔融，包覆了Si3N4制品素坯，然后再加压。通过本发明的陶瓷制品，其致密性好，组织均匀，是目前最为理想的陶瓷制品的制备方法。

Description

玻璃包覆热等静压制备高性能氮化硅陶瓷
所属技术领域：
本发明涉及一种适用于制备高性能氮化硅陶瓷的方法，特别涉及一种适用于热等静压制备高性能氮化硅陶瓷产品的方法。
现有技术：
自美国NASA公司1972年研制成功第一套陶瓷轴承开始，世界上工业强国就一直在竞相开发、研制新一代更高性能的陶瓷产品，各国轴承生产企业和大专院校、科研单位纷纷研制陶瓷产品加工工艺和相应产品，烧结加工陶瓷制品生产企业普遍采用热压(HP)和气压(GPS)烧结工艺，HP只能生产简单形状产品。热等静压(HIP)是国际上最新研制的陶瓷产品生产工艺，其工艺解决了烧结Si3N4致密化动力不足的问题，是生产高精度陶瓷球的最佳烧结工艺之一，Si3N4热等静压(HIP)工艺分为后处理和包套两种方式，后处理工艺要求Si3N4素坯表面一定没有连通气孔，因此，处理的制品应在常压下达到理论密度的90％以上，一般情况下很难达到。传统的包套法生产Si3N4工艺为：金属包套，如金属Ni(或Mo)包套，把Si3N4制品放入包套中，真空封装使Si3N4制品密闭在包套内，高温高压处理由于热等静压(HIP)在很高的温度下进行，在高温高压情况下Si3N4与包套会发生一定的反应，必须在包套中添加保护埋粉；玻璃包套，将Si3N4制品放入玻璃包套中，加热、抽真空包封，再放入热等静压(HIP)炉中，抽真空、加温、加压，由于在高温高压下玻璃包套易渗入氮化硅制品中，很难保证其可靠性。
发明的目的：
本发明的目的是提供一种确保高可靠性的玻璃包覆热等静压制备高性能陶瓷的方法。
本发明技术方案：
本发明采用包覆法：将Si3N4制品素坯用浸入提拉法，使其表面含有一层保护膜，再将涂覆后的Si3N4制品素坯埋入玻璃粉中，在热等静压(HIP)炉中加热、抽真空，玻璃在高温下熔融，包覆了Si3N4制品素坯，然后再加压。保护膜的成份为氮化硼材料。
本发明的有益效果：
由于将涂覆后的Si3N4制品素坯埋入玻璃粉中，在热等静压(HIP)炉中加热、抽真空，玻璃在高温下熔融，包覆了Si3N4制品素坯，由于BN与玻璃不浸润，防止玻璃渗入Si3N4中，确保其过程的可靠性，同时涂覆膜的成份为氮化硼材料，杜绝了高温高压情况下Si3N4与包套物质会发生反应现象的出现。
实施例：
采用浸入提拉法涂覆Si3N4球素坯，将涂覆后的Si3N4球素坯埋入玻璃粉末中，然后连同Si3N4球素坯的玻璃粉末盆放置进在热等静压(HIP)炉中，热等静压(HIP)炉按其工艺进行加热、抽真空；玻璃在高温下熔融，包覆了Si3N4球，使得Si3N4制品表面完全被玻璃熔融的液体包覆，确保其过程的可靠性，同时Si3N4制品表面涂覆的成份为氮化硼材料，杜绝了高温高压情况下玻璃渗入和Si3N4球与玻璃会发生一定的反应现象的出现。通过本发明的陶瓷球，其致密性好，组织均匀，是目前最为理想的陶瓷球。这种方法也可用在制备其它复杂形状的高性能氮化硅陶瓷制品

Claims (2)

1.一种氮化硅陶瓷的制备方法，其特征在于：将Si3N4制品素坯用浸入提拉法，在其表面涂有保护层，防止高温下玻璃浸入Si3N4制品中，将Si3N4制品素坯埋入玻璃粉中，在热等静压(HIP)炉中抽真空、加热，玻璃在高温下熔融，包覆了Si3N4制品素坯，然后再加压。
2.根据权利要求1所述的氮化硅陶瓷的制备方法，其特征在于保护层的成份为氮化硼材料。
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PB01 Publication
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