[发明专利]一种氮化硼块体陶瓷及其制备方法

摘要

一种氮化硼块体陶瓷及其制备方法，所述氮化硼块体陶瓷，全部由硼吖嗪及其聚合物转化而来，不含杂质元素，陶瓷的纯度>99.9%，致密度>92%，热导率为2.86～4.56，介电常数为3.6～4.4。其制备方法，包括以下步骤（1）先驱体聚合物粉体的成型；（2）骨架烧成；（3）先驱体浸渍与交联固化；（4）陶瓷裂解转化；（5）重复步骤（3）和步骤（4）浸渍裂解循环0－5次，即得。本发明具有工艺可控，操作简单，易成型等特点，所制备的氮化硼陶瓷具有高纯度、高致密和良好的热学及介电性能，可用于制备高精度的电子器件和航天透波部件。

主权项

一种氮化硼块体陶瓷的制备方法，其特征在于，所述氮化硼块体陶瓷全部由硼吖嗪及其聚合物转化而来，不含杂质元素，陶瓷的纯度>99.9%，致密度>92%，热导率为2.86～4.56 W•m‑1•K‑1，介电常数为3.6～4.4；所述氮化硼块体陶瓷的制备方法，包括以下步骤：（1）先驱体聚合物粉体的成型：将液态硼吖嗪在惰性气氛的保护下，升温至50～200℃， 保温12～96 h使其发生交联固化；将固化后的聚合物在惰性气氛的保护下，机械粉碎5～20 min后过50～200目筛；再将粉碎后的粉体成型；（2）骨架烧成：将成型后的坯体，在惰性气氛的保护下，以1～5 ℃/min的升温速率升温至1000～2100℃并保温2～5h，使坯体发生自交联裂解，并烧结生成骨架，之后以1～5 ℃/min的速率降温至室温；（3）先驱体浸渍与交联固化：将步骤（2）烧成的骨架置于液态硼吖嗪中浸渍，浸渍时间为2～3 h；将已浸渍硼吖嗪的骨架置于密闭容器中，在惰性气氛的保护下，升温至50～200 ℃并保温12～96h，使硼吖嗪发生交联直至固化，并与骨架紧密粘接在一起，得到骨架与固化后硼吖嗪的粘接混合物；（4）陶瓷裂解转化：将步骤（3）所得骨架与固化后硼吖嗪的粘接混合物置于高温炉中，在惰性气氛保护条件下，以1～5℃/min的升温速率升温至1000～2100℃，保温2～5 h，硼吖嗪发生裂解，陶瓷发生烧结，即得到增密处理的氮化硼陶瓷，高温烧结后以1～5 ℃/min的降温速率降温至室温；（5）重复步骤（3）和步骤（4）浸渍裂解循环0－5次，即得。