[发明专利]一种造纸脱水面板用耐磨氮化硅材料及其制备方法

说明书

一种造纸脱水面板用耐磨氮化硅材料及其制备方法，包括氮化硅主料和总烧结助剂，并且该总烧结助剂所占的重量百分比低于总量的15%，其特征在于，所述耐磨氮化硅材料由以下材料按重量百分比制备而成：Si3N4：85～94wt%；Y2O3：1～6wt%；Al2O3：2～8wt%；Co：0.1～1wt%；WC：0.5～4wt%。本发明通过添加WC、Co，使得制得的材料致密度达到99.7%，维氏硬度达到1700Hv，相较于常规配方硬度提高了20%；而在耐磨性能方面比传统材料提高了4倍，比常规配方氮化硅材料耐磨性能则提高了30%，能充分满足造纸脱水面板陶瓷材料的性能要求。

技术领域

本发明涉及精细陶瓷材料技术领域，尤其是指一种造纸脱水面板用耐磨氮化硅材料及其制备方法。

背景技术

造纸机网布下方设置真空吸水箱，吸水箱上方设有脱水面板，网布从脱水面板上方滑过，脱水面板与之接触的面的平整度、耐磨程度，关系到脱水面板的使用寿命，直接影响到纸张的质量和企业的经济效益。目前使用的氧化铝、氧化锆脱水面板无法满足高速纸机对对脱水面板的耐磨要求，而耐磨氮化硅材料虽然能在一定程度上解决这一问题，但是以现有的技术手段始终存在脱水面板硬度不够、耐磨性不佳的问题。

发明内容

本发明提供一种造纸脱水面板用耐磨氮化硅材料及其制备方法，其主要目的在于克服现有脱水面板硬度不够、耐磨性不佳的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种造纸脱水面板用耐磨氮化硅材料，包括氮化硅主料和总烧结助剂，并且该总烧结助剂所占的重量百分比低于总量的15%，所述耐磨氮化硅材料由以下材料按重量百分比制备而成：

Si3N4：85～94wt%；

Y2O3：1～6wt%；

Al2O3：2～8wt%；

Co：0.1～1wt%；

WC：0.5～4wt%。

进一步的，所述耐磨氮化硅材料由以下材料按重量百分比制备而成：

Si3N4：91wt%；

Y2O3：1.5wt%；

Al2O3：5.5wt%；

Co：0.3wt%；

WC：1.7wt%。

一种造纸脱水面板用耐磨氮化硅材料的制备方法，包括以下步骤：

1)细化：按重量百分比取出各组分，混合放入卧式球磨机或砂磨机中，并且使用氮化硅球作为磨介，使用无水乙醇或去离子水作为细化介质；将混合后的粉体细化到0.2～0.7um；

2)成型：将步骤1制得的粉体采用干压、等静压、注射中的一种或者几种混合的方式成型；

3)排胶：成型后的素坯进行排胶处理，排胶温度低于1300度，流动氮气保护；

4)烧结：采用气压烧结方式，烧结温度为1700～1900℃，保温时间为1～8h,N2气压力在1～10Mpa。

和现有技术相比，本发明产生的有益效果在于:

本发明通过添加WC、Co，使得制得的材料致密度达到99.7%，维氏硬度达到1700Hv，相较于常规配方硬度提高了20%；而在耐磨性能方面比传统材料提高了4倍，比常规配方氮化硅材料耐磨性能则提高了30%，能充分满足造纸脱水面板陶瓷材料的性能要求。

附图说明

图1为本耐磨氮化硅材料在砂磨机中细化72小时后，取样，扫描电镜结果示意图。