[发明专利]一种气固反应结合液相烧结法制备多孔氮化硅陶瓷的方法在审
| 申请号： | 201811459224.3 | 申请日： | 2018-11-30 |
| 公开（公告）号： | CN109574680A | 公开（公告）日： | 2019-04-05 |
| 发明（设计）人： | 王波;智强;张建飞;周小楠;黄鑫;李紫璇;丁克;杨建锋 | 申请（专利权）人： | 西安交通大学 |
| 主分类号： | C04B35/591 | 分类号： | C04B35/591;C04B35/622;C04B35/64;C04B38/00 |
| 代理公司： | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人： | 徐文权 |
| 地址： | 710049 陕*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种气固反应结合液相烧结法制备多孔氮化硅陶瓷的方法，以纳米炭黑和微米尺度的α‑Si3N4为原料，稀土氧化物为烧结助剂，在氮气气氛条件下，首先通过SiO粉末蒸发的气相与纳米碳黑的碳热还原氮化反应获得纳米Si3N4均匀分布的块体，再经过高温液相烧结，制备得到单一β‑Si3N4相的多孔氮化硅陶瓷。高温烧结后材料有～1％的线膨胀，基本实现了材料的净尺寸成型；多孔材料的气孔率可通过调控原料配比、成形压力和烧结温度进行大范围调控，且具有较高的强度。当气孔率为50％时，多孔Si3N4材料的抗弯强度高达160.5MPa。本发明获得的氮化硅多孔陶瓷可广泛应用于高温过滤器或催化剂载体等领域。 | ||
| 搜索关键词： | 多孔氮化硅陶瓷 烧结法制 结合液 气孔率 氮化硅多孔陶瓷 高温液相烧结 碳热还原氮化 催化剂载体 大范围调控 高温过滤器 稀土氧化物 成形压力 多孔材料 高温烧结 纳米碳黑 纳米炭黑 烧结助剂 微米尺度 原料配比 烧结 线膨胀 抗弯 块体 制备 成型 蒸发 调控 应用 | ||
【主权项】：
1.一种气固反应结合液相烧结法制备多孔氮化硅陶瓷的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)按照质量百分比将18.9～83.0wt％的纳米炭黑，0～73.5wt％的α‑Si3N4，以及7.7～17.0wt％的稀土氧化物混合粉末模压成型后形成生坯，将SiO粉末置于坩埚底部，将生坯置于坩埚中部，再将坩埚放在多功能烧结炉中，通入氮气，在1500～1700℃保温1～6小时，进行碳热还原氮化反应生成氮化硅坯体，其中SiO和纳米炭黑的质量比为10:1；2)继续升温至1700～1850℃进行液相烧结0.5～2小时，此过程中发生相转变，即获得多孔氮化硅陶瓷。
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