[发明专利]一种高可靠性大尺寸氮化硅陶瓷材料的制备方法

权利要求书

1.一种直径为40～105mm的氮化硅陶瓷球的制备方法，其中包括以下步骤：

(1)向氮化硅微粉中加入烧结助剂，在介质中混匀制得料浆；所述氮化硅中α-氮化硅含量大于氮化硅总重量的90％；按氮化硅总重量计，所述氮化硅中氧含量小于1.6％(重量)，游离硅小于0.2％(重量)；所述氮化硅微粉的平均粒径为0.02～0.8μm；所述烧结助剂选自MgO、Ce₂O₃、Sm₂O₃和La₂O₃中的一种或多种，按料浆固体物质总重量计，所述MgO的加入量为1～5％(重量)，所述Ce₂O₃的加入量为0.5～2％(重量)，所述Sm₂O₃的加入量为0.5～2％(重量)，所述La₂O₃的加入量为0.5～2％(重量)；所述介质为无水乙醇、异丙醇、酒精、汽油、蒸馏水或去离子水；所述混匀是采用搅拌磨或卧式球磨进行的；所得最终平均粒度0.5-0.8μm；

(2)将料浆干燥后经冷等静压成型，所述冷等静压成型压力为20～400MPa；所述干燥为采用闭式循环喷雾造粒机干燥或直接烘干干燥；

(3)进行气氛压力烧结，所述气氛压力烧结是在2～10MPa的氮气或氩气压力下进行的；所述气氛压力烧结温度为1800～1850℃；所述气氛压力烧结时间为1.5～3小时；

所述气氛压力烧结后还包括热等静压烧结，所述热等静压烧结是在180～200MPa的氮气或氩气压力下进行的；所述热等静压烧结温度为1600～1750℃；所述热等静压烧结时间为1～2小时。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述干燥和冷等静压成型之间还包括人工造粒步骤，所述人工造粒的颗粒粒径为100～150μm。