[发明专利]一种多孔β-SiAlON 陶瓷的制备方法

权利要求书

1.一种多孔β-SiAlON陶瓷的制备方法，其特征在于多孔β-SiAlON陶瓷的制备方法是按以下步骤完成的：一、准备材料：依照化学式Si_6-zAl_zO_zN_8-z，按Si元素、Al元素、O元素与N元素摩尔比为6-z:z:z:8-z的比例称取Si₃N₄粉末、Al₂O₃粉末和AlN粉末；步骤一中所述的化学式Si_6-zAl_zO_zN_8-z中z为1、2、3或5；二、制备混合粉末：首先以Si₃N₄球为磨球，以无水乙醇为球磨介质，将步骤一称取的Si₃N₄粉末、Al₂O₃粉末和AlN粉末进行球磨湿混18h~22h，烘干过200目筛后得到混合粉末；步骤二中所述的Si₃N₄球质量与Si₃N₄粉末、Al₂O₃粉末和AlN粉末总质量的比为(0.9~1.1):1；步骤二中所述的无水乙醇体积与Si₃N₄粉末、Al₂O₃粉末和AlN粉末总质量的比为(1mL~2mL):1g；三、制备崁烯-β-SiAlON浆料：首先将崁烯、分散剂和混合粉末置于球磨罐中，然后在温度为55℃~65℃下球磨12h~24h，即得到均匀稳定的崁烯-β-SiAlON浆料；步骤三中所述的分散剂与混合粉末的质量比为(0.5~1):1，步骤三中所述的崁烯与混合粉末的体积比为(15~9):1；四、冷凝：首先在温度为55℃~65℃下对聚乙烯模具预热20min~40min，然后将步骤三得到的均匀稳定的崁烯-β-SiAlON浆料倒入预热好的聚乙烯模具中，再转移至制冷装置中，采用冷源进行冷凝，冷凝至完全凝固为止，得到凝固的崁烯-β-SiAlON；五、干燥：将步骤四得到凝固的崁烯-β-SiAlON置于温度为20℃~25℃空冷干燥40h~56h，或者将步骤四得到凝固的崁烯-β-SiAlON置于冷冻干燥机中，在温度为-1℃~1℃下干燥40h~56h，即得到干燥后崁烯-β-SiAlON；六、无压烧结：将步骤五得到的干燥后崁烯-β-SiAlON放入石墨坩埚中，采用按BN粉末与Si₃N₄粉末体积比(0.9~1.1):1混合得到的BN/Si₃N₄混粉进行埋粉，埋粉厚度为8mm～12mm，然后在N₂保护下以升温速率为20℃/min从室温升温至1800℃~1900℃，并继续在温度为1800℃~1900℃和N₂保护条件下烧结1h~2h，即得到多孔β-SiAlON陶瓷。

2.根据权利要求1所述的一种多孔β-SiAlON陶瓷的制备方法，其特征在于步骤三中所述的分散剂为德谦923S润湿分散剂。

3.根据权利要求1或2所述的一种多孔β-SiAlON陶瓷的制备方法，其特征在于步骤四中所述的冷源为冰水、温度为-60℃～-30℃的酒精或温度为-185℃～-180℃的液氮。