[发明专利]一种通过自扩散制备Si3N4梯度材料的方法

摘要

本发明公开了一种通过自扩散制备Si3N4梯度材料的方法。本发明以Si3N4和MO2(M＝Ti，Zr，Hf)粉为原料，以MgO‑Re2O3为烧结助剂，经混料、干燥后得到混合粉体；混合粉体经过冷等静压后，将样品埋粉后放入烧结炉中，最终获得Si3N4梯度材料；本发明方法得到的Si3N4材料表面为一层梯度MN层，MN作为一种高硬度、耐磨以及导电相物相，在提高Si3N4陶瓷的表面硬度、抗磨损性的同时，还可实现直接对其表面进行涂层处理；且相对密度高于95％，表层硬度为18～25GPa，断裂韧性为10～14MPa·m1/2，抗弯强度为1000～1500Mpa，梯度层厚度为10～200μm。

主权项

一种通过自扩散制备Si3N4梯度材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以Si3N4和MO2，M＝Ti，Zr，Hf粉为原料，以MgO‑Re2O3为烧结助剂，经混料、干燥后，得到Si3N4‑MO2‑MgO‑Re2O3混合粉体；(2)将Si3N4‑MO2‑MgO‑Re2O3混合粉体通过冷等静压成型获得坯体；将坯体埋在Si3N4粉中，并进行后续两步烧结，整个过程烧结气氛为氮气，最后得到具有MN梯度的Si3N4陶瓷。