[发明专利]一种高β相致密氮化硅陶瓷及低温制备方法

权利要求书

1.一种高β相含量致密氮化硅陶瓷，其特征在于：高β相含量致密氮化硅陶瓷的制备原料包括Si₃N₄粉和烧结助剂；烧结助剂为Li_xMO_y型锂盐以及一种或多种其它氧化物组成的复合烧结助剂；其中Li_xMO_y型锂盐为LiAlO₂、LiYO₂、LiNbO₃、Li₂ZrO₃、LiYbO₂中的一种，其它氧化物为稀土氧化物或金属氧化物，Y₂O₃、CeO₂、Yb₂O₃、MgO、CaO、MgAl₂O₄中的一种或多种；所述复合烧结助剂中Li_xMO_y型锂盐和其它氧化物质量比为6~10：2~6；所述Si₃N₄粉与烧结助剂质量比为88～92：8～12；所述的单相Li_xMO_y型锂盐由Li₂O与另外一种氧化物复合而成；所述合成单相Li_xMO_y型锂盐的两种氧化物和其它氧化物中必须包含至少一种稀土氧化物。

2.如权利要求1所述的一种高β相含量致密氮化硅陶瓷，其特征在于：另外一种氧化物为Al₂O₃、Y₂O₃、Nb₂O₅、ZrO₂、Yb₂O₃中的一种。

3.制备权利要求1-2任一所述的一种高β相致密氮化硅陶瓷的低温制备方法，制备方法包括以下步骤：

步骤A：将合成单相Li_xMO_y型锂盐的Li₂O与另外一种氧化物按1.02~1.5的摩尔配比称取并进行球磨混合；

步骤B：将球磨过的混合粉体在加热炉中在800~1400℃的温度下煅烧2~4h进行预合成得到单相Li_xMO_y型锂盐粉体；

步骤C：将预合成的单相Li_xMO_y型锂盐粉体和其它氧化物按配比与Si₃N₄粉混入乙醇并进行高能球磨；

步骤D：将混合后的粉体进行干燥、喷雾造粒和成型；

步骤E：将成型后的生坯在不高于1650℃下进行烧结，得到所述的Si₃N₄陶瓷；其特征在于：步骤E烧结方法为空气埋粉无压烧结，空气埋粉无压烧结是将成型的生坯放入埋有氮化硅粉的石墨坩埚中，然后将石墨坩埚放入埋有石墨的氧化铝匣钵中进行空气气氛无压烧结；步骤E烧结温度为1550～1650℃，保温时间为4h～10h，升温速度为2℃/min～10℃/min。