[发明专利]一种原位反应制备镥硅氧氮陶瓷材料的方法

权利要求书

1.一种原位反应制备镥硅氧氮陶瓷材料的方法，其特征在于，以氧化镥粉、氧化硅粉和氮化硅粉混合而成的固体粉末混合物作为原料，原位反应合成单相的Lu₄Si₂O₇N₂粉体陶瓷材料，原料粉的摩尔比为Lu₂O₃∶SiO₂∶Si₃N₄＝4∶(0.8-1.2)∶(0.8-1.2)。

2.按权利要求1所述的原位反应制备镥硅氧氮陶瓷材料的方法，其特征在于，原料粉中，氧化镥粉的纯度≥99.99wt.％，其平均粒度10-20μm；氧化硅粉的纯度≥99wt.％，其平均粒度10-20μm；氮化硅粉的纯度≥95wt.％，其平均粒度10-30μm。

3.按权利要求1所述的原位反应制备镥硅氧氮陶瓷材料的方法，其特征在于，具体的制备步骤为，

(1)将氧化镥粉、氧化硅粉和氮化硅粉粉末混合物经球磨机球磨5～50小时，将粉末置于烘箱中，在50～70℃下烘干，得到干燥粉末；

(2)以5-20MPa的压力，常温下将步骤(1)得到的干燥粉末冷压成饼状，冷压时间5-30分钟，然后装入石墨模具中，在通有氮气保护气氛的热压炉中烧结，热压炉以2～50℃/min的升温速率升至1400～1800℃后保温，原位反应0.5～3小时，得到单相的粉体陶瓷材料。

4.按权利要求3所述的原位反应制备镥硅氧氮陶瓷材料的方法，其特征在于，原位反应的同时进行热压处理，得到块状的镥硅氧氮陶瓷材料。

5.按权利要求4所述的原位反应制备镥硅氧氮陶瓷材料的方法，其特征在于，热压处理的压力为20-40MPa。

6.按权利要求3所述的原位反应制备镥硅氧氮陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤(1)中，球磨过程采用氮化硅球加入分析纯乙醇进行湿磨。

7.按权利要求3所述的原位反应制备镥硅氧氮陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤(1)中，球磨介质与原料粉末的分离采用过筛法，筛子的孔径为200目。

8.按权利要求3所述的原位反应制备镥硅氧氮陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤(2)中，升温速率为5-30℃/min。

9.按权利要求3所述的原位反应制备镥硅氧氮陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤(2)中，反应气氛为纯度≥99％的氮气。