[发明专利]表面致密多孔氮化硅陶瓷透波材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种表面致密多孔氮化硅陶瓷透波材料的制备方法，首先将平均直径为0.6～1.5微米的Si3N4粉、Lu2O3与酚醛树脂制成均匀的混合粉料，经球磨、烘干后破碎、过筛，模压制成坯体；然后在高温管式炉中进行氧化除碳，在高温烧结炉进行无压烧结制备出多孔Si3N4陶瓷；最后采用化学气相沉积Si3N4提高多孔Si3N4陶瓷的表面硬度。由于对多孔Si3N4陶瓷进行了化学气相沉积，多孔Si3N4陶瓷的力学性能显著提高，所制备的表面致密多孔氮化硅陶瓷透波材料的表面硬度由现有技术的0.8～1.0GPa提高到4.0～6.3GPa；而且Si3N4陶瓷仍然具有很高的孔隙率，因此其介电常数仍然低于4.0，满足天线罩透波材料的介电性能要求。

主权项

一种表面致密多孔氮化硅陶瓷透波材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(a)将55～80重量份的Si3N4粉、5～10重量份的Lu2O3粉与5～35重量份的酚醛树脂混合，然后按每100克混合料加入200～300毫升的无水乙醇和15～25颗直径8～12毫米的氧化铝球，球磨15～20小时，80～100℃烘干8～10小时，制备出Si3N4、Lu2O3和酚醛树脂的均匀混合粉料；将混合粉料破碎后，过40～60目筛，在80～100MPa压力下模压制成坯体；(b)将坯体放入高温管式炉中在空气气氛中升温至750～850℃，保温5～8小时进行氧化除碳；(c)将氧化除碳后的坯体放入高温烧结炉中，采用0.3～0.5MPa氮气保护，在1750～1850℃保温2～4小时进行无压烧结，制备出多孔Si3N4陶瓷；(d)将多孔Si3N4陶瓷放入Si3N4化学气相沉积炉中沉积Si3N4，沉积温度为950～1050℃，沉积时间为40～80小时。