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专利号: 2022113465533
申请人: 洛阳理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种添加碳化硅的高导热氮化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:步骤(1)将粉末粒度均≤1μm的氮化硅粉末、氧化镁粉末、稀土氧化物粉末和碳化硅粉末依次加入氮化硅材质内衬的球磨机中,其中氮化硅粉末和碳化硅粉末总含量为95wt%~

97wt%,其中碳化硅粉末含量为1wt%~5wt%;氧化镁粉末含量为1.5wt%‑2.4wt%,稀土氧化物粉末含量为0.6wt%‑3.5wt%;添加成型剂聚乙二醇,加入2kg无水乙醇作为介质进行球磨混合18‑20h,出浆,过筛60目;聚乙二醇的重量为氮化硅粉末、氧化镁粉末、稀土氧化物粉末和碳化硅粉末总重量的1.2%‑1.5%;

步骤(2)将过筛后所得浆料进行喷雾干燥造粒,喷雾干燥造粒时浆料泵送压力为0.7~

0.8MPa,热风进口温度175℃~180℃,出口温度65~70℃,过80~100目筛,得到造粒料;

步骤(3)将过筛后所得的造粒料采用模压成型或冷等静压成型方式进行材料致密化成型,得到氮化硅陶瓷生坯;

步骤(4)将所得氮化硅陶瓷生坯进行高温脱胶,脱胶温度600℃~650℃,脱胶时间为

10h,脱胶升温阶段的升温速率为4~5℃/min;

步骤(5)将所得脱胶生坯在气氛压力烧结炉烧结,烧结温度1850℃~1950℃,保温时间

8~10h,气氛为高纯氮气,氮气压力为5~10MPa,得到高导热氮化硅陶瓷材料;

所述稀土氧化物为氧化钇、氧化镱中的一种。

2.如权利要求1所述的一种添加碳化硅的高导热氮化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述球磨机的磨介球为氮化硅材质。

3.如权利要求1所述的一种添加碳化硅的高导热氮化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中模压成型采用钢制模具,压制压力为150MPa。

4.如权利要求1所述的一种添加碳化硅的高导热氮化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中冷等静压成型采用弹性模具,压制压力为250MPa,保压时间15min,成型生3

坯密度为1.76g/cm。

5.一种按照权利要求1所述的添加碳化硅的高导热氮化硅陶瓷材料的制备方法制备的3

高导热氮化硅陶瓷材料,其特征在于,该陶瓷材料体密度为3.20~3.21g/cm,热导率为95~100W/m/K,弯曲强度为700~750MPa。