[发明专利]一种致密六方氮化硼陶瓷材料的制备方法

权利要求书

1.一种致密六方氮化硼陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括：

（1）将六方氮化硼粉体、Y源、Si源、β-Si₃N₄晶须进行混合，得到原料粉体；所述Si源为正硅酸乙酯、或SiO₂粉和正硅酸乙酯；所述Y源为六水合硝酸钇、或六水合硝酸钇和Y₂O₃粉体；

（2）将原料粉体经过预烧结和热压烧结，得到所述致密六方氮化硼陶瓷材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以原料粉体总质量计为100wt%，当Si源为正硅酸乙酯时，所述正硅酸乙酯含量不超过5wt%。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以原料粉体总质量计为100wt%，当Si源为SiO₂粉和正硅酸乙酯时，所述SiO₂和正硅酸乙酯的总质量为原料粉体总质量的1～12.5wt%且正硅酸乙酯含量不超过5wt%；优选地，所述SiO₂粉的含量为5～8wt%，正硅酸乙酯含量为2～4wt%。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，以原料粉体总质量计为100wt%，β-Si₃N₄晶须的含量为1～10wt%。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，以原料粉体总质量计为100wt%，Y源的含量为2～30wt%；优选地，所述Y₂O₃粉体的含量为10～15wt%，Y(NO₃)₃·6H₂O的含量为5～8wt%。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，以原料粉体总质量计为100wt%，h-BN粉体的含量为60～95wt%。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法，其特征在于，将h-BN粉体和正硅酸乙酯、Y₂O₃粉体、SiO₂粉体、β-Si₃N₄晶须和无水乙醇进行一次球磨混合后烘干过筛，再加入Y(NO₃)₃·6H₂O并以去离子水为溶剂进行二次球磨混合，得到原料粉体；

优选地，所述一次球磨混合的转速200～500转/分钟，时间为1～3小时；

优选地，所述二次球磨混合的转速200～500转/分钟，时间为1～5小时。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述预烧结的环境为真空，温度为600～900℃，时间为1～3小时。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述热压烧结的气氛为氮气气氛或氩气气氛，热压压力为5～50MPa，温度为1650～1950℃，时间为1～4小时。

10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的制备方法制备的致密六方氮化硼陶瓷材料，其特征在于，所述致密六方氮化硼陶瓷材料主要由h-BN基体相、Y-Si-O晶界相和β-Si₃N₄晶须增强相组成；所述致密六方氮化硼陶瓷材料的致密度为74～95%，强度为20～188MPa。