1.一种Si3N4导热陶瓷材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.改性:将Si3N4粉末在酸性溶液中酸洗,得改性Si3N4粉末;
S2.制备凝胶态液体:将改性Si3N4粉末陈化,加入纳米石墨烯、烧结助剂和碱性溶液混合均匀,然后陈化、中和,随后与单体、交联剂、分散剂、催化剂充分混合,得Si3N4、烧结助剂和纳米石墨烯形成的凝胶态悬浮液;
S3.成型:将凝胶态液体装入模腔内,加入引发剂,形成坯体;
S4.脱水脱脂处理:对坯体进行脱水处理,然后加热脱脂,使纳米石墨烯均匀分布在坯体中;
S5.烧结:将步骤S4处理后的坯体进行热压烧结,得Si3N4导热陶瓷材料。
2.根据权利要求1所述的Si3N4导热陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述酸性溶液包括HNO3、HCl、H2SO4、醋酸的一种或多种,溶液浓度为2~5%。
3.根据权利要求1所述的Si3N4导热陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤S2中所述纳米石墨烯用量为Si3N4粉末质量的0.1~0.3wt%,所述纳米石墨烯为单层结构,石墨烯含量大于50%,片状直径大于10μm。
4.根据权利要求1所述的Si3N4导热陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤S2中所述碱性溶液包括NaOH、KOH、氨水的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的Si3N4导热陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤S2中所述凝胶原料的总质量为Si3N4粉末质量的2~6%,所述单体为丙烯酸、二甲基丙烯酰胺、二甲基氨基异丁烯酸盐、甲基丙烯酸盐、羟乙基丙烯酸脂中的一种或多种,所述交联剂为N,N‑亚甲基丙烯酰胺和异氰酸根的至少一种。
6.根据权利要求1所述的Si3N4导热陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤S2中所述分散剂为聚丙烯酸铵、聚乙二醇的至少一种,所述催化剂为四甲基乙二胺、路易斯酸、聚丙烯酰胺等中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的Si3N4导热陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤S3中所述引发剂为过硫酸盐类引发剂或氧化还原引发剂。
8.根据权利要求1所述的Si3N4导热陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤S4中所述脱水处理温度为60‑90℃,时间为36‑60h;所述加热脱脂过程为将坯体从100℃升温至1000℃,升温速率为5℃/min,在200‑400℃、420‑800℃分别保温1~2次。
9.根据权利要求1所述的Si3N4导热陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤S5中所述热压烧结温度为1650~1900℃,压力为10~15MPa。
10.一种权利要求1~9任一项所述制备方法得到的Si3N4导热陶瓷材料。