氮化硅发热体淀粉固结工艺制备

氮化硅发热体淀粉固结工艺制备

通过添加淀粉作为造孔剂及固结剂,可以在空气下进行部分氧化烧结制备出显气孔率高达73.?17%的多孔氮化硅基复合材料。此法为以氮化硅,氮化硼,二氧化硅作为陶瓷基体材料,通过淀粉固结工艺,采用常压部分氧化烧结制备，通过控制淀粉的体积分数、尺寸和几何形状来控制孔隙率和孔结构,从而控制材料的最终性能。

2.6挤压成型制备

挤压成型制备多孔氮化硅陶瓷

以甲基纤维素作粘结剂配制氮化硅泥料，

利用柱塞式挤压模具通过挤压成形法制备多孔氮化硅陶瓷。所用的氮化硅粉中α相含量大于95%，平均粒径约为1?μm。甲基纤维素作为粘结剂，氧化钇作为烧结助剂。首先把氮化硅、氧化钇和甲基纤维素粉末进行干混，然后相继加入水和甘油在研钵中轮辗约20?min，以打破颗粒团聚并获得组分均匀的泥料。原料中各成分配比为(质量分数)：氮化硅：68.6%，氧化钇：3.4%，甲基纤维素：2.3%，水：18.8%，甘油：6.9%，最终泥料中液相体积分数为50.3%。把泥料放入自制的柱塞式挤压模具中在常温下进行挤压，其中料筒直径为25mm，锥形模具的入口角为31.8°，挤出圆柱形试样的直径为8.8mm，挤出试样切割成约40mm长的试样后，在40℃下烘干，干燥后的试样在600℃下排胶以去除有机物。最后把排胶后试样放入涂有氮化硼的石墨坩埚里，在烧结炉(Highmulti-5000)中烧结。烧结温度为1750℃，烧结气氛为0.5MPa的氮气压，时间为2h。挤压成形是制备多孔氮化硅陶瓷的一种有效而实用的方法。在挤压、干燥、排胶、烧结等各个工艺阶段坯体的开气孔率、体积密度、弯曲强度、显微结构及相转变发生明显变化。烧结后的多孔氮化硅的气孔率约为40%，孔隙主要由棒状βSi3N4相互搭接而形成。