[发明专利]一种多孔氮化硅陶瓷的制备方法

权利要求书

1.一种多孔氮化硅陶瓷的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)凝胶的制备：将增塑剂、单体、交联剂和去离子水混合，得预混液；在预混液中加入分散剂、氮化硅粉体和烧结助剂，调pH为8-12，球磨4-15h，得凝胶；

(2)添加造孔剂：将凝胶与造孔剂混匀；

(3)坯体的成型：将步骤（2）添加造孔剂的凝胶经真空除气后，加入引发剂和催化剂混匀，真空除气后注模成型，室温反应20-50min使凝胶交联固化脱模，得胚体；

(4)坯体的干燥：坯体自然干燥10-15天至恒重；

(5)坯体的排胶：步骤（4）干燥的胚体在箱式电阻炉中排胶；排胶条件为：室温以升温速率为0.5-1℃/min升温至150℃，再从150℃以升温速率为0.2-0.5℃/min升温至600℃，并分别在100℃、200℃、300℃、400℃、500℃、600℃时保温1-2h；冷却；

(6)坯体的烧结：经步骤（5）排胶后的坯体在氮气气氛中烧结，烧结条件为：室温以5-15℃/min的速率升温至1700-1800℃，保温1-3h，随炉冷却，即得。

2.根据权利要求1所述的一种多孔氮化硅陶瓷的制备方法，其特征在于：所述增塑剂、单体、交联剂、去离子水、分散剂、氮化硅粉体、烧结助剂、造孔剂、引发剂、催化剂的重量比为（1-3）:（10-20）:（2-3）:100:（0.4-0.6）:（90-100）:（4-6）:（0.1-30）:（0.08-0.10）:（0.4-0.6）。

3.根据权利要求1所述的一种多孔氮化硅陶瓷的制备方法，其特征在于：所述增塑剂为聚丙烯酰胺，优选平均分子量在3000000以上的聚丙烯酰胺。

4.根据权利要求1所述的一种多孔氮化硅陶瓷的制备方法，其特征在于：所述单体为丙烯酰胺，所述交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺。

5.根据权利要求1所述的一种多孔氮化硅陶瓷的制备方法，其特征在于：所述分散剂为聚丙烯酸铵，优选平均分子量为3000-5000的聚丙烯酸铵。

6.根据权利要求1所述的一种多孔氮化硅陶瓷的制备方法，其特征在于：所述的烧结助剂为质量比为（4-6）:2的氧化钇和氧化铝的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种多孔氮化硅陶瓷的制备方法，其特征在于：所述造孔剂为氧化铝空心球，优选平均粒径为50-100μm的氧化铝空心球。

8.根据权利要求1所述的一种多孔氮化硅陶瓷的制备方法，其特征在于：所述引发剂为过硫酸铵，催化剂为N,N,N,N-四甲基乙二胺。

9.根据权利要求1所述的一种多孔氮化硅陶瓷的制备方法，其特征在于：所述多孔氮化硅陶瓷孔隙率为44.98-61.19%，弯曲强度为78.93-125.07MPa，断裂韧性为1.40-2.38MPa.m^1/2。