[发明专利]氮化硅材料和氮化硅材料制成的隔热盘罩的制备方法

权利要求书

1.一种氮化硅材料，其特征在于，所述氮化硅材料由以下重量百分比的各原料组成：氮化硅65～87.5%、纳米氮化硅5～15%、烧结助剂5～15%和碳化钨0.5～5%。

2.根据权利要求1所述的氮化硅材料，其特征在于，所述普通氮化硅的平均粒径为0.1～5μm，所述纳米氮化硅的平均粒径＜100nm，所述碳化钨的平均粒径＜2μm。

3.根据权利要求1所述的氮化硅材料，其特征在于，所述烧结助剂由重量百分比的金属氧化物20～80%和稀土氧化物20～80%组成。

4.根据权利要求3所述的氮化硅材料，其特征在于，所述金属氧化物为氧化铝和/或氧化镁，所述稀土氧化物为氧化钇、氧化镱、氧化铈、氧化镧或氧化钐中的一种或任意几种的混合物。

5.根据权利要求4所述的氮化硅材料，其特征在于，所述氧化铝或氧化镁的平均粒径＜5μm，所述稀土氧化物的平均粒径＜5μm。

6.根据权利要求1至5任一项所述的氮化硅材料制成的隔热盘罩的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）按以下重量百分比称取各原料：氮化硅70～90%、纳米氮化硅5～15%、烧结助剂5～15%和碳化钨0.5～5%，置入盛有溶剂的容器内，加入研磨剂及研磨介质，滚筒球磨20～40小时或高能球磨3～6小时；

2）将研磨好的混料置入烘箱，于80～180℃烘干筛除杂物制成基料，或者混料直接雾化干燥制成基料；

3）将基料置入按产品设计的几何尺寸做好的模具后，经过冷等静压成型后，得到筒状素坯；

4）筒状素坯在车床上进行精加工，得到高精度尺寸的素坯；

5）将加工好的素坯放入烧结炉内，于充入氮气的条件下烧结；

6）停止加温，温度降至150℃开始卸压至常压，打开炉门，自然冷却，得到毛坯。

7）将毛坯在磨床上进行端面加工，即得成品。

7.根据权利要求6所述的用该氮化硅材料制成的隔热盘罩的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中的溶剂为高纯乙醇、去离子水或蒸馏水，所述研磨剂为聚乙烯醇或聚乙二醇，所述研磨介质为氧化铝或氮化硅磨球，所述高能球磨为搅拌磨或行星球磨。

8.根据权利要求6所述的该氮化硅材料制成的隔热盘罩的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中所述研磨剂小于等于氮化硅材料各原料总质量的3%。

9.根据权利要求6所述的该氮化硅材料制成的隔热盘罩的制备方法，其特征在于，所述步骤3）中冷等静压的压力为120～250MPa。

10.根据权利要求6所述的该氮化硅材料制成的隔热盘罩的制备方法，其特征在于，所述步骤5）中其烧结过程为：先升温至1350～1500℃，压力加至0.4～1MPa，保持10～60分钟，继续升温至1700～1900℃时，压力加至3～6MPa，保持1～3小时。