[发明专利]一种原位合成氮化硅/硼化锆复相陶瓷及其制备方法和应用有效
| 申请号： | 201910774763.4 | 申请日： | 2019-08-21 |
| 公开（公告）号： | CN110550957B | 公开（公告）日： | 2021-08-10 |
| 发明（设计）人： | 詹创添;吴利翔;牛文彬;朱林林;郭伟明;林华泰 | 申请（专利权）人： | 广东工业大学 |
| 主分类号： | C04B35/58 | 分类号： | C04B35/58;C04B35/584;C04B35/622;C04B35/626;C04B35/64 |
| 代理公司： | 广东广信君达律师事务所 44329 | 代理人： | 杨晓松 |
| 地址： | 510062 广东*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 原位 合成 氮化 硼化锆复相 陶瓷 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种原位合成氮化硅/硼化锆复相陶瓷，其特征在于，所述氮化硅/硼化锆复相陶瓷是将预氧化的ZrB2、Si粉和烧结助剂MgO-Y2O3经球磨混料，干燥后得到Si-ZrB2-MgO-Y2O3混合粉体；将混合粉体进行造粒和成型，再采用冷等静压在100~300MPa下制得Si-ZrB2-MgO-Y2O3坯体；将坯体在氮气气氛下，升温至1300~1450℃烧结，然后升温至1500~1600℃烧结制得；所述Si粉、预氧化的ZrB2、MgO-Y2O3的质量比为（50~98）：（1~40）：（1~10）；所述的预氧化的ZrB2预氧化是将ZrB2在500~1000℃保温1~10h处理制得；所述的Si粉的纯度为95~99%，Si粉的粒径为0.1~10μm；ZrB2的纯度为95~99%，ZrB2的粒径为0.1~10μm；MgO粉的纯度98~100%，Y2O3的纯度98~100%；所述MgO-Y2O3中的MgO：Y2O3的质量比为（3~5）：（5~7）。
2.根据权利要求1所述的原位合成氮化硅/硼化锆复相陶瓷，其特征在于，所述氮化硅/硼化锆复相陶瓷的相对密度为95~99%，硬度为18~25GPa，断裂韧性为10~15MPa×m1/2，抗弯强度为800~1200MPa。
3.根据权利要求1所述的原位合成氮化硅/硼化锆复相陶瓷，其特征在于，所述升温至1300~1450℃烧结的时间为0.5~4h；升温至1500~1600℃烧结的时间为0.5~2h。
4.根据权利要求1所述的原位合成氮化硅/硼化锆复相陶瓷，其特征在于，所述升温至1300~1450℃的速率为10~20℃/min；所述升温至1500~1600℃的速率为5~10℃/min。
5.根据权利要求1-4任一项所述的原位合成氮化硅/硼化锆复相陶瓷的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
S1. 将预氧化的ZrB2，Si粉和MgO-Y2O3烧结助剂，经球磨混料，干燥后得到Si-ZrB2-MgO-Y2O3混合粉体；
S2. 将Si-ZrB2-MgO-Y2O3混合粉体进行造粒，然后将造粒粉体进行成型，通过冷等静压在100~300MPa保压1~10min，制得Si-ZrB2-MgO-Y2O3坯体；
S3. 将Si-ZrB2-MgO-Y2O3坯体在1~20atm的氮气气氛下，升温至1300~1450℃烧结，然后升温至1500~1600℃烧结，制得氮化硅/硼化锆复相陶瓷。
6.权利要求1~4任一项所述原位合成氮化硅/硼化锆复相陶瓷在陶瓷轴承球或导电陶瓷领域中的应用。
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