[发明专利]纳米氮化硅新材料的制造

说明书

本发明涉及纳米新材料技术领域，具体涉及纳米氮化硅新材料的制造，其原料由氮化硅，氧化物、氮化物、碳化物中的一种或几种组成，纳米氮化硅新材料的其步骤如下：先将原料倒入研钵中研磨混合均匀，再将研磨后的混合粉末加至球磨机中，混入溶剂进行湿法球磨；将球磨后的混合粉体置于干燥箱中蒸干，然后进行成型；将成型后的生坯送入真空烧结炉中，先升温至1400‑1900℃，保温0.1‑25h，然后在1700‑2000℃下进行二次烧结，保温0.1‑40h，随炉冷却至室温，得到毛坯；对毛坯进行表面磨削、去毛刺处理，即可；本发明通过改进工艺，进行两次烧结，使得产品在没有压力的情况下也能获得高致密产品，且产品形状不受限制，并可实现大规模批量生产。

技术领域

本发明涉及纳米新材料技术领域，具体涉及纳米氮化硅新材料的制造。

背景技术

氮化硅作为一种高温结构材料，具有热膨胀系数小、硬度大、弹性模量高及热稳定性、化学稳定性和电绝缘性好等特点。氮化硅材料的性能超越高温合金。氮化硅在冶金、机械、化学、半导体、航空、原子能等工业上以及医学工程上都有广泛的应用。随着纳米科学的发展，利用纳米氮化硅制造出新材料也越来越受到关注。

但传统的纳米氮化硅新材料的制造方法依旧存在很多不足之处，首先，需要通过热压烧结炉等方法让产品实现致密，但这种方法只能制备形状规则的产品，且产量极小。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明针对上述存在的问题，本发明提供一种纳米氮化硅新材料的制造方法，通过改进工艺，进行两次烧结，能有效控制产品的孔隙大小和均匀性，使得产品在没有压力的情况下也能获得高致密产品，且产品形状不受限制，并可实现大规模批量生产。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

纳米氮化硅新材料的制造，步骤如下：

(1)纳米氮化硅新材料的原料由氮化硅，氧化物、氮化物、碳化物中的一种或几种组成；

(2)先将原料倒入研钵中研磨混合均匀，再将研磨后的混合粉末加至球磨机中，混入溶剂进行湿法球磨；

(3)将球磨后的混合粉体置于干燥箱中蒸干，然后进行成型；

(4)将成型后的生坯送入真空烧结炉中，先升温至1400-1900℃，保温0.1-25h，然后在1700-2000℃下进行二次烧结，保温0.1-40h，随炉冷却至室温，得到毛坯；

(5)对毛坯进行表面磨削、去毛刺处理，即可得到纳米氮化硅新材料产品。

优选的，所述步骤(1)中纳米氮化硅新材料的原料按照重量份计为：氮化硅150-200份、氧化钇30-50份和氧化铝30-50份。

优选的，所述步骤(1)中纳米氮化硅新材料的原料按照重量份计为：氮化硅150-200份、氧化钇30-50份、氧化铝30-50份和氧化镁5-10份。

优选的，所述步骤(1)中纳米氮化硅新材料的原料按照重量份计为：氮化硅150-200份、氧化钇30-50份、氧化铝30-50份和氮化钛4-7份。

优选的，所述步骤(2)中球磨机的球磨速度为300-450r/min。

优选的，所述步骤(2)中混入的溶剂为酒精。

优选的，所述步骤(4)中真空烧结炉的真空度为0.003-0.006Pa。

(三)有益效果

本发明通过改进工艺，进行两次烧结，能有效控制产品的孔隙大小和均匀性，使得产品在没有压力的情况下也能获得高致密产品，且产品形状不受限制，并可实现大规模批量生产。