[发明专利]一种弹性模量提升的氮化硅复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种弹性模量提升的氮化硅复合材料，其特征在于：由18.0～97.99wt.％的Si₃N₄，0.1～10.0wt.％的Y₂O₃，0.1～7.0wt.％的Al₂O₃，0.01～0.5wt.％的超细氮化硼多孔纤维，其余为WC以及不可避免的微量杂质组成。

2.根据权利要求1所述的一种弹性模量提升的氮化硅复合材料，其特征在于：所述Si₃N₄是指β-Si₃N₄+SiO₂质量百分含量5％的α-Si₃N₄。

3.权利要求1或2所述的一种弹性模量提升的氮化硅复合材料的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：

(1)将原位自生Si₃N₄晶须所需的Si₃N₄粉体、Y₂O₃粉体和Al₂O₃粉体，WC粉体，超细氮化硼多孔纤维和有机溶剂置于球磨机中进行湿式球磨，制得球磨浆料；

(2)将球磨浆料干燥除去溶剂后过筛，获得颗粒尺寸≤300μm的复合粉末；

(3)将步骤(2)所得复合粉末置于模具中烧结固化成形，得到弹性模量提升的氮化硅复合材料。

4.根据权利要求3所述的一种弹性模量提升的氮化硅复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述超细氮化硼多孔纤维是指外径为20～60nm的氮化硼多孔纤维。

5.根据权利要求3所述的一种弹性模量提升的氮化硅复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的有机溶剂为乙醇。

6.根据权利要求3所述的一种弹性模量提升的氮化硅复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的干燥是指干燥至溶剂残余质量≤1％。

7.根据权利要求3所述的一种弹性模量提升的氮化硅复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的烧结是指采用放电等离子烧结技术进行烧结；具体烧结条件如下：

烧结电流类型为直流脉冲电流；

烧结压力：30～80MPa；

烧结气氛：低真空≤6Pa；

升温速率：50～300℃/min；

烧结温度：1500～1800℃；

保温时间：0～30min。