[发明专利]一种高导热和高强度氮化铝陶瓷的制备方法

权利要求书

1.一种高导热和高强度氮化铝陶瓷的制备方法，其特征在于具体工艺步骤为：

a.原料粉末：原料为纳米氮化铝粉末，添加稀土金属氧化物为烧结助剂或稀土金属卤化物为烧结助剂，烧结助剂的用量为1wt%~6wt%；

b.混粉：将氮化铝粉末与烧结助剂采用湿法球磨进行混合，研磨介质为高纯氧化锆球，溶剂为无水乙醇，比例为磨球：无水乙醇：纳米氮化铝=2000g: 2000ml: 1000g，加入0.5wt%油酸作为表面活性剂，球磨混合均匀后干燥过筛得到混合粉末；

c.成形和脱脂：将混合粉末经成形及脱脂后得到生坯，成形方式为干压成形、注射成形、热压注成型中的一种，脱脂方式根据不同成形方式采用溶剂脱脂、虹吸脱脂、热脱脂中的一种或几种；

d.预烧结和最终烧结：将生坯在常压含氮还原性气氛中1300℃-1500℃的温度下预烧结1~5小时，再在氮气气氛中1500℃~1800℃的温度下烧结3~10小时；

步骤d中所述含氮还原性气氛为氮气、氨气和氰化氢的混合气，气体流量为0.5~5L/min，混合气体中氮气的体积分数为70%~95%，氨气的体积分数为0~20%，氰化氢的体积分数为0.5%~10%；

所制备的氮化铝陶瓷的晶粒尺寸小于3微米，热导率不低于150W/m·K，抗弯强度不低于500 MPa，硬度不低于HRC88。

2.根据权利要求1所述的一种高导热和高强度氮化铝陶瓷的制备方法，其特征在于：步骤a中所述纳米氮化铝粉末的一次粒径小于200纳米，稀土金属氧化物或稀土金属卤化物包括氧化钇、氧化镧、氟化钇、氟化镧。