[发明专利]一种BN/Si3N4复相陶瓷的凝胶注模成型制备方法

权利要求书

1.一种BN/Si₃N₄复相陶瓷的凝胶注模成型制备方法，其特征在于BN/Si₃N₄复相陶瓷的凝胶注模成型制备方法按以下步骤实现：

一、采用无机盐沉积法在BN粉体表面制备Y/Al盐涂层，经煅烧、过筛后得到BN包覆粉；

二、按体积份数称取Si₃N₄、BN包覆粉和烧结助剂，得到陶瓷粉体；其中Si₃N₄的体积份数大于60份小于100份，BN包覆粉的体积份数大于0份小于40份，烧结助剂的体积份数大于5份小于10份；

三、向去离子水中加入有机单体、交联剂、润湿剂和分散剂，得到预混液，然后用质量百分含量为28％氨水和质量百分含量为10％盐酸调节预混液的pH值至9～11，再加入陶瓷粉体，然后球磨混合，得到浆料；其中浆料中陶瓷粉体的固相含量为35～45vol.％；有机单体的加入量为陶瓷粉体总质量的3～8wt.％，分散剂的加入量为陶瓷粉体总质量的0.2～0.6wt.％，润湿剂的加入量为陶瓷粉体总质量的2～6wt.％，有机单体和交联剂的质量比为(5～15)∶1；

四、在步骤三得到的浆料中加入引发剂和催化剂，搅拌后进行注模，得到固化的陶瓷湿坯，然后进行干燥，得到干燥后的生坯；

五、将干燥后的生坯在空气炉中进行脱脂处理，然后进行烧结，得到BN/Si₃N₄复相陶瓷，即完成BN/Si₃N₄复相陶瓷的凝胶注模成型制备。

2.根据权利要求1所述的一种BN/Si₃N₄复相陶瓷的凝胶注模成型制备方法，其特征在于步骤一中所述的BN包覆粉的制备方法按以下步骤实现：一、称取200ml去离子水、15g Al(NO₃)₃、21.16g Y(NO₃)₃和10g尿素，加入去离子水中，然后液加热至95℃，保温1～2h，随后冷却至室温，得到预混液；二、称取51.9g BN，加入到800mL去离子水中，经球磨混料5～24h，得到BN悬浮液；三、将预混液加入BN悬浮液，在50～60℃水浴中搅拌36～48h，得到预混液和BN悬浮液的混合物；四、将得到的预混液和BN悬浮液的混合物在60～120℃的烘箱中烘干，研磨后过100～120目筛，得到Y/Al盐包覆的BN粉体；五、将Y/Al盐包覆的BN粉体放入管式炉中于0.05～0.1MPa的N₂保护气氛下，800～1200℃煅烧1～2h，得到BN包覆粉。

3.根据权利要求1所述的一种BN/Si₃N₄复相陶瓷的凝胶注模成型制备方法，其特征在于步骤二中烧结助剂为Al₂O₃和Y₂O₃按体积比为1∶(1.5～3)的比例混合而成。

4.根据权利要求1所述的一种BN/Si₃N₄复相陶瓷的凝胶注模成型制备方法，其特征在于步骤三中球磨的时间为10～24h，球料质量比为(1～1.5)∶1。

5.根据权利要求1所述的一种BN/Si₃N₄复相陶瓷的凝胶注模成型制备方法，其特征在于步骤三中有机单体为丙烯酰胺；交联剂为N，N’-亚甲基双丙烯酰胺；润湿剂为聚乙二醇400；分散剂为聚丙烯酸。

6.根据权利要求1所述的一种BN/Si₃N₄复相陶瓷的凝胶注模成型制备方法，其特征在于步骤四中的引发剂为过硫酸铵，加入量为陶瓷粉体总质量的3～8wt.％。

7.根据权利要求1所述的一种BN/Si₃N₄复相陶瓷的凝胶注模成型制备方法，其特征在于步骤四中的催化剂为N，N，N’N’-四甲基乙二胺，催化剂与预混液的体积比(2～6)mL∶L。