[发明专利]一种氮化硅陶瓷轴承材料

说明书

本发明公开了一种氮化硅陶瓷轴承材料，采用25～45wt％的α‑sialon相、10～15wt％的β‑Si₃N₄相为原料，加入纯度99.99％，平均粒度1μm的Al₂O₃ 5wt％；纯度99.99％，平均粒度0.8μm的Y₂O₃ 5wt％；纯度99.99％，平均粒度0.8μm的Sm₂O₃ 1.5wt％和纯度99.99％，平均粒度0.8μm的Ce₂O₃ 3wt％，以氮化硅研磨球为磨介，以汽油为混合介质在卧式球磨机中搅拌40小时形成料浆，料浆中的固相重量为料浆重量的40％；将料浆进行真空干燥并混合配好的胶得到造粒粉，该胶由粘结剂和无水乙醇组成；将造粒粉倒入轴承模具进行模压成型。

技术领域

本发明涉及氮化硅陶瓷材料及其制备方法，具体涉及一种氮化硅陶瓷轴承材料。

背景技术

氮化硅陶瓷由于其良好的力学性能和优异的自润滑性被作为密封件使用。目前，国内氮化硅材料主要由反应烧结、热压和热等静压烧结工艺制备。反应烧结制得的制品含有较多气孔，相对密度不到85％，且力学性能低下、强度较低，仅为150～350MPa。而热压、热等静压烧结不仅需要昂贵的烧结设备及辅助耗材(如包套等)，而且烧结成本高(高温高压所需的水、电、气等)，导致产品制造成本高，严重遏制了氮化硅材料在密封环市场上的应用。

并且，氮化硅材料自扩散系数低，本身烧结困难，且在高温下极其容易分解，往往需要高高压才能烧结致密。

同时现有技术中的氮化硅陶瓷球存在着强度低、室内断裂韧性差的问题，因此，有必要研发出一种符合市场需求的氮化硅陶瓷。

发明内容

本发明的目的在于解决有技术中的氮化硅陶瓷球存在着自扩散系数低、本身烧结困难、强度低、室内断裂韧性差的问题，提供一种氮化硅陶瓷轴承材料。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种氮化硅陶瓷轴承材料，采用25～45wt％的α-sialon相、10～15wt％的β-Si₃N₄相为原料，加入纯度99.99％，平均粒度1μm的Al₂O₃ 5wt％；纯度99.99％，平均粒度0.8μm的Y₂O₃ 5wt％；纯度99.99％，平均粒度0.8μm的Sm₂O₃ 1.5wt％和纯度99.99％，平均粒度0.8μm的Ce₂O₃ 3wt％，以氮化硅研磨球为磨介，以汽油为混合介质在卧式球磨机中搅拌40小时形成料浆，料浆中的固相重量为料浆重量的40％；将料浆进行真空干燥并混合配好的胶得到造粒粉，该胶由粘结剂和无水乙醇组成；将造粒粉倒入轴承模具进行模压成型。

一种氮化硅陶瓷轴承材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按以下方案进行配比：25～45wt％的α-sialon相、10～15wt％的β-Si₃N₄相为原料，加入纯度99.99％，平均粒度1μm的Al₂O₃ 5wt％；纯度99.99％，平均粒度0.8μm的Y₂O₃5wt％；纯度99.99％，平均粒度0.8μm的Sm₂O₃ 1.5wt％和纯度99.99％，平均粒度0.8μm的Ce₂O₃ 3wt％；

(2)将原料以氮化硅研磨球为磨介，以汽油为混合介质在卧式球磨机中搅拌40小时形成料浆，料浆中的固相重量为料浆重量的40％；

(3)对料浆进行真空干燥，然后过80目筛，得到干燥粉；