[发明专利]多孔氮化硅陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种多孔氮化硅陶瓷制品，其特征在于，所述多孔氮化硅陶瓷制品中氮化硅的形态呈柱状或棒状的β相氮化硅结晶形态；制品总气孔率为20~65%，抗弯强度为450～50MPa。

2.根据权利要求1所述的多孔氮化硅陶瓷制品，其特征在于，所述柱状或棒状的β相氮化硅结晶为β-Si₃N₄。

3.根据权利要求1所述的多孔氮化硅陶瓷制品，其特征在于，所述β相氮化硅结晶的长度为7～20μm，直径为0.5～3μm，长径比为5～10：1。

4.根据权利要求1至3任何之一所述的多孔氮化硅陶瓷制品，其特征在于，所述多孔氮化硅陶瓷制品是通过将具有一定细度的硅粉、氮化硅粉、与烧结助剂的混合物模压成型为具有一定形状的成型体，然后将成型体置于自蔓延反应腔体内经氮化处理而制得的具有一定形状的多孔氮化硅陶瓷制品，其中所述成型体是埋于有助于促进成型体进行自蔓延反应的埋粉内并于自蔓延反应腔体内经氮化处理。

5.根据权利要求1至3任何之一所述的多孔氮化硅陶瓷制品，其特征在于，所述成型体中硅粉和氮化硅粉的比例为9～5：1～5。

6.根据权利要求5所述的多孔氮化硅陶瓷制品，其特征在于，所述成型体中硅粉和氮化硅粉的比例为7～5：3～5。

7.根据权利要求4所述的多孔氮化硅陶瓷制品，其特征在于，所述埋粉为纯硅粉、或硅粉和氮化硅粉的混合物。

8.根据权利要求7所述的多孔氮化硅陶瓷制品，其特征在于，所述埋粉中硅粉和氮化硅粉的比例具有与所述成型体中硅粉和氮化硅粉相同的比例。

9.根据权利要求4所述的多孔氮化硅陶瓷制品，其特征在于，通过将硅粉、氮化硅粉与烧结助剂在球磨罐中球磨使其混合均匀并过80-200目筛以获得具有一定细度的硅粉、氮化硅粉、与烧结助剂的混合物。

10.根据权利要求4所述的多孔氮化硅陶瓷制品，其特征在于，所述硅粉的粒径为1～50μm、纯度为80～99.99%。

11.根据权利要求4所述的多孔氮化硅陶瓷制品，其特征在于，所述烧结助剂为Y₂O₃、Yb₂O₃、Lu₂O₃、Nd₂O₃、Er₂O₃中的一种或几种。

12.一种多孔氮化硅陶瓷的制备方法，其特征在于包括：将具有一定细度的硅粉、氮化硅粉、与烧结助剂的混合物模压成型为具有一定形状的成型体；将成型体埋于有助于促进成型体进行自蔓延反应的埋粉内一起置入自蔓延反应腔体内，经氮化处理而制得具有一定形状的多孔氮化硅陶瓷制品。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，模压成型压力为5-100MPa。

14.根据权利要求12或13所述的制备方法，其特征在于，所述氮化处理时间为1～10分钟。