[发明专利]光伏级硅冶炼用氮化硅骨架增强石英基陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种光伏级硅冶炼用氮化硅骨架增强石英基陶瓷的制备方法，其特征在于所述制备方法的步骤是：

步骤一、将50～95质量份的单质硅粉、5～50质量份的氮化硅粉、0.2～1质量份的丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、0.5～2质量份的木质素磺酸铵和20～40质量份的去离子水混合，搅拌20～40min，制得陶瓷料浆I；

步骤二、将聚氨酯海绵浸入所述陶瓷料浆I中，浸渍后挤压或甩浆，在90～110℃条件下干燥12～24h，然后在氮气气氛和1200～1600℃条件下保温2～10h，制得三维氮化硅骨架；

步骤三、将60～90质量份的熔融石英粉、10～40质量份的氮化硅粉、0.1～0.5质量份的乳酸、0.3～1质量份的粘结剂和40～60质量份的去离子水混合，球磨2～4h，制得陶瓷料浆II；

步骤四、将所述三维氮化硅骨架置于石膏模具中，然后将所述陶瓷料浆II倒入所述石膏模具中，静置10～30min，脱模，自然干燥24h，再于90～110℃条件下干燥24h；最后在空气或惰性气氛中，于1100～1400℃条件下保温2～10h，制得光伏级硅冶炼用氮化硅骨架增强石英基陶瓷。

2.如权利要求1所述的光伏级硅冶炼用氮化硅骨架增强石英基陶瓷的制备方法，其特征在于所述单质硅粉的Si含量≥99wt％；单质硅粉的平均粒径≤45μm。

3.如权利要求1所述的光伏级硅冶炼用氮化硅骨架增强石英基陶瓷的制备方法，其特征在于步骤一所述氮化硅粉和步骤三所述氮化硅粉相同：所述氮化硅粉的Si₃N₄含量≥99wt％；氮化硅粉的平均粒径≤20μm。

4.如权利要求1所述的光伏级硅冶炼用氮化硅骨架增强石英基陶瓷的制备方法，其特征在于所述熔融石英粉的SiO₂含量≥99.9wt％；熔融石英粉的平均粒径≤10μm。

5.如权利要求1所述的光伏级硅冶炼用氮化硅骨架增强石英基陶瓷的制备方法，其特征在于所述粘结剂为聚乙烯醇、羧甲基纤维素、异丁烯与马来酸酐共聚物、明胶、阿拉伯胶和淀粉中的一种。

6.一种光伏级硅冶炼用氮化硅骨架增强石英基陶瓷，其特征在于所述光伏级硅冶炼用氮化硅骨架增强石英基陶瓷是根据权利要求1～5中任一项所述光伏级硅冶炼用氮化硅骨架增强石英基陶瓷的制备方法所制备的光伏级硅冶炼用氮化硅骨架增强石英基陶瓷。