[发明专利]一种高强度、高导热性的Si3

权利要求书

1.一种Si₃N₄陶瓷材料，其特征在于，所述Si₃N₄陶瓷材料是以Si₃N₄为主相、以YB₂C₂和MgO作为烧结助剂，经烧结后得到；所述Si₃N₄的含量为90～95wt%，YB₂C₂的含量为2.64～7.71wt%，MgO的含量为1.15～4.71 wt%，各组分质量百分比之和为100wt%；

所述Si₃N₄陶瓷材料的热导率为65.3～82.1 W/(m·K) ，抗弯强度为902.3～1206.8MPa，断裂韧性为6.52～8.33 MPa·m^1/2，维氏硬度为14.1～15.9 GPa。

2.根据权利要求1所述的Si₃N₄陶瓷材料，其特征在于，所述YB₂C₂和MgO的摩尔比为1:（1～3）。

3.一种如权利要求1或2所述的Si₃N₄陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括：

将YB₂C₂粉体、Si₃N₄粉体和MgO粉体按照质量比混合，再经成型后，进行热压烧结；所述热压烧结的温度为1700～1800℃，保温时间为120～240分钟，烧结压力为10～60MPa。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述成型方式为干压预成型，所述干压预成型的压力为5～30MPa。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述YB₂C₂粉体的过筛目数为100～400目，所述Si₃N₄粉体的粒径为0.2～0.8μm，所述MgO粉体的粒径为0.3～1.0μm。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述YB₂C₂粉体的制备方法包括：

以Y₂O₃粉体、B₄C粉体和石墨粉体为初始原料，按照摩尔质量比例（1.0~1.5）：（0.6～1.0）：（6.0～6.5）进行称量和混合，制备出复合粉体；

将复合粉体放入碳管炉中进行原位反应，得到YB₂C₂粉体。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述原位反应的反应温度为1900℃～2000℃，反应时间为2～12小时。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述反应温度的升温速率为在1800℃之前为10℃～20℃/分钟，1800℃～反应温度之间的升温速率为2℃～5℃/分钟。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述Y₂O₃粉体的粒径为1～5μm，B₄C粉体的粒径为0.5～1.5μm，石墨粉体的粒径为0.3～1.0μm。