1.一种氮化硅陶瓷基板素坯的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:将市售α‑Si3N4粉体以及稀土氧化物进行预处理:高温N2对α‑Si3N4粉体以及稀土氧化物进行烘干并排氧;
S2:制备微纳浆料:
N2保护下分别将经预处理的市售α‑Si3N4粉体、稀土氧化物按比例混合在混料器中充分混匀,生成S0;在市售分散剂中加入聚硅氧烷生成L1,将非水系增塑剂和湿润剂按比例混合生成L2;将非水系粘结剂和一定量的有机溶剂在N2保护下充分搅拌溶解制成液态溶液L3;将S0、L1、L2和L3按比例混合,在砂磨机中进行研磨制成微纳浆料J0S3:制备流延片:将浆料J0经二次脱泡后流延成流延片P1;
S4:制备素坯:将若干片P1经烘干、裁切、筛选、层叠、密封和温等静压形成素坯P2;
S5:制备氮化硅基板毛板:将素坯P2经排胶后在真空气压烧结炉中烧结得氮化硅基板毛板;
所述稀土氧化物包括MgF2、CaO和Y2O3,N2保护下分别将经预处理的市售α‑Si3N4粉体、MgF2、CaO和Y2O3分别制成微纳粉体S1、S2、S3和S4,再将S1、S2、S3和S4按比例混合在混料器中充分混匀,生成S0;S2中分散剂与聚硅氧烷的比例=100:1~20;增塑剂:湿润剂=1~100:0.1~3;粘结剂:有机溶剂=100:0.1~20;所述S1、S2、S3和S4分别为纯度优于99.99%的α‑Si3N4粉体和化学纯MgF2、CaO 和Y2O3;所述S1、S2、S3和S4的重量分别m1、m2、m3和m4,其比例为m1:m2:m3:m4=100:0.1~10:0.1~10:0.1~10,m1+m2+m3+m4=m0;所述分散剂是蓖麻油、脂肪酸、苯磺酸、鱼油、油酸、甲基辛二烯中的一种或若干种的混合物;
所述非水系增塑剂包括聚乙烯乙二醇、磷酸三甲酚酯以及酞酸酯混合物中的一种或若干种的混合物;
所述非水系粘结剂是指硝化纤维素、石油树脂、聚乙烯、聚丙烯酸脂、聚甲基丙烯、聚乙烯醇、氯乙烯、聚甲基丙烯酸脂、乙基纤维素中的一种或若干种的混合物;
所述的湿润剂是指聚氧乙烯脂;
所述的有机溶剂是指丙酮、乙醇、苯、丁醇、二丙酮、甲基异丁酮、二甲苯、三氯乙烯中的一种或若干种的混合物;所述的浆料J0是由S0、L1、L2和L3按比例混合后经砂磨机研磨得到的微纳米级浆料,S0:L1:L2:L3=100:0.1~5:0.1~10:30~70。
2.如权利要求1所述的氮化硅陶瓷基板素坯的制备方法,其特征在于:所述S4中温等静压的条件为在等静压机中,30~40MPa压力条件下静压20~50min。
3.如权利要求1所述的氮化硅陶瓷基板素坯的制备方法,其特征在于:所述流延片P1的烘干温度不超过40℃。
4.如权利要求1所述的氮化硅陶瓷基板素坯的制备方法,其特征在于:所述流延片P1的厚度为10μm~10㎝。