[发明专利]多孔氮化硅陶瓷及其制备方法

说明书

多孔氮化硅陶瓷及其制备方法，属于陶瓷材料领域。制备方法包括：将90‑100重量份的α‑氮化硅、4‑8重量份的β‑氮化硅、1‑2重量份的金属氧化物、2‑4重量份的稀土氧化物、8‑12重量份的碳酸钙以及15‑20重量份的氯化钙均匀混合得到陶瓷粉体，将陶瓷粉体压制成素坯。将素坯烧结得到坯体。将坯体浸盐酸处理。制备方法简单，制得的多孔氮化硅陶瓷具备气孔分布均匀性好、气孔率高的特点。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料领域，且特别涉及一种多孔氮化硅陶瓷及其制备方法。

背景技术

氮化硅陶瓷由于具有高比强、高比模、耐高温、抗氧化和耐磨损等优点，在高温、高速、强腐蚀介质的工作环境中具有特殊的使用价值，其导热性好，抗热震能力强，而且介电常数和介电损耗低，具有良好的高频电磁波透过性能，使其具有广泛的应用前景。

氮化硅多孔陶瓷除了具备氮化硅陶瓷共有的特性之外，还具有体积密度小、比表面积大及独特的物理表面特性，对液体和气体介质有选择透过性，具有能量吸收和阻尼特性，在过滤、净化分离、化工催化载体、吸声减震、高级保温材料和传感材料等领域具有广阔的应用前景。

添加造孔剂法由于成本低、可以制备不同孔径的多孔陶瓷，是制备氮化硅多孔陶瓷的一种常用方法。但是，现有技术中通过添加造孔剂的方法制得的多孔陶瓷通常存在气孔分布均匀性差、气孔率不高等问题。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多孔氮化硅陶瓷的制备方法，能够制得气孔分布均匀性好、气孔率高的氮化硅陶瓷。

本发明的另一目的在于提供一种多孔氮化硅陶瓷，具备气孔分布均匀性好、气孔率高的特点。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种多孔氮化硅陶瓷的制备方法，包括：

将90-100重量份的α-氮化硅、4-8重量份的β-氮化硅、1-2重量份的金属氧化物、2-4重量份的稀土氧化物、8-12重量份的碳酸钙以及15-20重量份的氯化钙均匀混合得到陶瓷粉体，将陶瓷粉体压制成素坯。

将素坯烧结得到坯体。

将坯体浸盐酸处理。

本发明提出一种多孔氮化硅陶瓷，其是由上述的多孔氮化硅陶瓷的制备方法制得。

本发明实施例的有益效果是：

本发明提供的多孔氮化硅陶瓷的制备方法，其采用α-氮化硅配合少量的烧结助剂进行烧结，以β-氮化硅诱导α-氮化硅进行晶型转变，能产生氮气通道，提高烧结稳定性，改善组织结构。素坯烧结过程中，碳酸钙受热分解生成二氧化碳气体和氧化钙，二氧化碳气体的逸出在结构内部形成孔洞。氧化钙残留于坯体结构中，避免因二氧化碳的逸出成孔较大而导致在烧结过程中孔洞坍塌。烧结完成后将坯体浸盐酸处理，去除残留于坯体结构中的氧化钙及氯化钙并在坯体内部形成孔洞；二氧化碳逸出时形成的孔洞有助于浸盐酸处理时盐酸对氧化钙及氯化钙的充分渗透清除，使坯体的成孔率高、成孔保持完整且孔洞均匀性好。此外，采用盐酸进行浸酸处理，处理后废液中主要含有未反应的盐酸及氯化钙，便于后处理操作及氯化钙的回收操作，工艺节能环保。

本发明提供的多孔氮化硅陶瓷，其是由上述的多孔氮化硅陶瓷的制备方法制得，相应地具备气孔分布均匀性好、气孔率高的特点。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的多孔氮化硅陶瓷及其制备方法进行具体说明。