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专利号: 2021111009866
申请人: 湖南工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种痕量原位碳诱导的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,去除杂质氧化物,然后在碱性溶液中与烧结助剂一起球磨、陈化和烘干,得改性Si3N4和烧结助剂混合粉末;

S2.成型:在步骤S1所得混合粉末中加入有机物混合均匀,随后将混合物成型,得到胚体;

S3.一次烧结:将坯体在200‑1000℃下进行烧结,使胚体脱脂并生成痕量原位活性碳;

S4.二次烧结:经步骤S3处理后的坯体在1700~1900℃进行热压烧结,通过痕量原位活性碳实现高长径比、高β‑Si3N4相含量和高致密化,得Si3N4导热陶瓷材料;

步骤S2中所述有机物的用量为Si3N4粉末质量的2~8%,所述有机物包括聚乙二醇、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈中的一种或多种;

步骤S3中还包括不少于两次的保温过程,所述保温温度为400℃和700℃,或350℃、520℃和750℃,或300℃、600℃和850℃,或400℃、700℃和900℃;

步骤S3中生成的原位活性碳的含量为0.1~1.0%。

2.根据权利要求1所述的痕量原位碳诱导的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,酸性溶液浓度为2~

5%。

3.根据权利要求1所述的痕量原位碳诱导的Si3N4导热陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述碱性溶液包括NaOH、KOH、氨水,碱性溶液浓度为3~8%。

4.根据权利要求1所述的痕量原位碳诱导的Si3N4导热陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤S2中所述成型过程为挤压成型、模压成型或等静压成型的任意一种。

5.根据权利要求1所述的痕量原位碳诱导的Si3N4导热陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤S4二次烧结时的压力为5~10MPa。

6.一种权利要求1~5任一项所述制备方法得到的Si3N4导热陶瓷材料。