[发明专利]一种利用振荡压力烧结法制备氮化硅陶瓷的工艺

摘要

本发明公开了一种利用振荡压力烧结法制备氮化硅陶瓷的工艺，其工艺步骤包括a、氮化硅混合粉体填装，氮化硅混合粉体包括重量份为85%‑90%氮化硅粉体、10%‑15%烧结助剂，烧结助剂包括氧化铝粉体、氧化钇粉体；b、抽真空处理后充入保护气体；c、施加30MPa预压力，同时以100℃/h的升温速率的加热升温；d、当烧结炉内腔的温度值达到1780℃时，施加振荡压力，同时保温60min；e、以200℃/min的降温速率降温到900℃，同时缓慢卸压；f、随炉自然冷却到室温。本发明通过施加振荡压力可以有效抑制晶粒生长并能够有效促进晶界处闭气孔的排出，且所制备而成的氮化硅陶瓷致密度高、硬度高、强度高。

主权项

一种利用振荡压力烧结法制备氮化硅陶瓷的工艺，其特征在于，包括有以下工艺步骤，具体的：a、将氮化硅混合粉体装入至烧结炉内的石墨模具内，石墨模具通过填装孔填装氮化硅混合粉体，石墨模具的填装孔为圆形孔且填装孔的内径值为30mm；其中，氮化硅混合粉体包括有以下重量份的物料：氮化硅粉体85%‑90%、烧结助剂10%‑15%，烧结助剂包括有氧化铝粉体、氧化钇粉体；b、待氮化硅混合粉体填装完毕后，关闭烧结炉的炉盖，而后通过真空泵先对烧结炉的内腔进行抽真空处理，抽真空完毕后往烧结炉的内腔充入保护气体；c、通过压头对氮化硅混合粉体施加为恒定压力的预压力，预压力的压力值为30MPa，同时启动烧结炉的加热装置进行加热，缓慢升温且升温速率100℃/h；d、当烧结炉内腔的温度值达到1780℃时，在保持压头对氮化硅混合粉体的压力为30MPa的情况下，对压头施加振荡压力，该振荡压力与上述30MPa耦合并共同作用于氮化硅混合粉体，耦合后的振荡压力变化范围为27.5MPa‑32.5MPa；在施加振荡压力的过程中，进行保温且保温时间为60min；e、待保温结束后，烧结炉内腔开始以200℃/min的降温速率进行降温，直至降温到900℃，同时缓慢卸去压头对氮化硅陶瓷的压力；f、当烧结炉的内腔降温至900℃时，将氮化硅陶瓷保持与烧结炉的内腔并随炉自然冷却到室温。