[发明专利]一种高强韧氮化硅陶瓷材料及其烧结助剂和烧结方法

权利要求书

1.一种高强韧氮化硅陶瓷的烧结助剂，其特征在于，该烧结助剂包含：金属氮化物、稀土金属氧化物和金属氧化物；

所述的金属氮化物：稀土金属氧化物：金属氧化物的质量比为3～5：3.5～4.5：1.5～2.5；

所述的金属氮化物包含：氮化钒；

所述的稀土金属氧化物包含：氧化钇；

所述的金属氧化物包含：氧化铝；

所述的烧结助剂的烧结方法采用放电等离子烧结方式。

2.一种高强韧氮化硅陶瓷材料，其特征在于，该陶瓷包含以下百分质量比的组份：90～93％氮化硅和7～10％烧结助剂；

所述的烧结助剂为权利要求1所述的高强韧氮化硅的烧结助剂。

3.根据权利要求1所述的高强韧氮化硅陶瓷材料，其特征在于，所述的氮化硅的粒径为0.2μm～0.6μm。

4.一种根据权利要求3所述的高强韧氮化硅陶瓷材料的烧结方法，其特征在于，该方法包含：

步骤1：将经过真空或氮气保护的氮化硅粉为原料，与所述的烧结助剂混合并研磨，将混合物通过50-200目筛网；

步骤2：将通过50-200目筛网的混合物放入石墨模具中，压实，连同模具一起置于放电等离子烧结装置的上下电极之间，抽真空，通电升温并加压，达到烧结温度和预设轴向压力后，保温，待保温结束后断电冷却，将得到的试样取出；

步骤3：对所述的试样进行打磨清理，去除表面碳纸渣，得到所述的高强韧氮化硅陶瓷。

5.根据权利要求4所述的高强韧氮化硅陶瓷材料的烧结方法，其特征在于，在步骤1中，所述的研磨采用湿磨方式，将混合的烧结助剂和氮化硅粉装入球磨机中，加入酒精，进行球磨，待球磨结束后，对浆料进行干燥。

6.根据权利要求5所述的高强韧氮化硅陶瓷材料的烧结方法，其特征在于，所述的球磨的转速为400～600rad/min；酒精浓度大于等于99.7％，烧结助剂和氮化硅粉的总质量：酒精的体积＝1：2～3。

7.根据权利要求4所述的高强韧氮化硅陶瓷材料的烧结方法，其特征在于，在步骤2中，通电的脉冲电流的大小为200A～3200A，升温速度为200℃/min，所述的烧结温度为1500℃～1700℃，保温时间为5min～10min。

8.根据权利要求4所述的高强韧氮化硅陶瓷材料的烧结方法，其特征在于，在步骤2中，所述的预设轴向压力为45MPa～55MPa。