多孔氮化硅陶瓷及其制备方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011220473.4 (22)申请日 2020.11.05 (71)申请人 衡阳凯新特种材料科技有限公司 地址 421000 湖南省衡阳市雁峰区白沙工 业园茅叶滩路18号 (72)发明人 李勇全陈巨喜曾庆党朱福林 肖立 (74)专利代理机构 北京汇彩知识产权代理有限 公司 11563 代理人 王键 (51)Int.Cl. C04B 38/06(2006.01) C04B 35/584(2006.01) C04B 35/622(2006.01) C04B 35/634(20。

2、06.01) C04B 35/632(2006.01) C04B 35/64(2006.01) (54)发明名称 一种多孔氮化硅陶瓷及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种多孔氮化硅陶瓷及其制 备方法， 由以下原料制备而成， 按重量份数比为： 氮化硅粉24重量份、 甘油39重量份、 烧结助剂 46重量份、 粘结剂59重量份、 聚苯乙烯68重量 份、 聚乙烯醇缩丁醛37重量份、 氧化铝24重量 份、 造孔剂36重量份、 三聚氰胺35重量份、 分散 剂48重量份、 甲醛37重量份、 消泡剂48重量份 和正硅酸乙酯59重量份， 在本发明制备的过程 中， 通过甘油和聚乙烯醇缩丁醛的设置， 使得物 。

3、料之间的收缩率接近相同， 从而使得防止陶瓷出 现裂纹的情况， 提高陶瓷的质量， 且在对陶瓷材 料混配时， 通过分散剂提高物料之间的溶合效 果， 从而提高陶瓷的烧结效果。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 112266266 A 2021.01.26 CN 112266266 A 1.一种多孔氮化硅陶瓷， 其特征在于： 由以下原料制备而成， 按重量份数比为： 氮化硅 粉2-4重量份、 甘油3-9重量份、 烧结助剂4-6重量份、 粘结剂5-9重量份、 聚苯乙烯6-8重量 份、 聚乙烯醇缩丁醛3-7重量份、 氧化铝2-4重量份、 造孔剂3-6重量份、 三聚氰胺3-5重量份、 分散剂4-8重。

4、量份、 甲醛3-7重量份、 消泡剂4-8重量份和正硅酸乙酯5-9重量份。 2.根据权利要求1所述的一种多孔氮化硅陶瓷， 其特征在于： 所述烧结助剂由以下原料 制备而成， 按重量份数比为： 氧化钇3-6重量份和水2-6重量份。 3.根据权利要求1所述的一种多孔氮化硅陶瓷， 其特征在于： 所述粘结剂由以下原料制 备而成， 按重量份数比为： 甲基纤维素4-8重量份和水2-6重量份。 4.根据权利要求1所述的一种多孔氮化硅陶瓷， 其特征在于： 所述造孔剂由以下原料制 备而成， 按重量份数比为： 木屑粉3-6重量份、 助黏剂3-9重量份和水2-6重量份。 5.根据权利要求1所述的一种多孔氮化硅陶瓷， 其。

5、特征在于： 所述分散剂由以下原料制 备而成， 按重量份数比为： 三乙基己基磷酸2-6重量份、 十二烷基硫酸钠3-5重量份、 甲基戊 醇2-4重量份、 纤维素衍生物3-6重量份、 聚丙烯酰胺5-7重量份、 脂肪酸聚乙二醇酯5-7重量 份。 6.根据权利要求1所述的一种多孔氮化硅陶瓷， 其特征在于： 所述消泡剂由以下原料制 备而成， 按重量份数比为： 活性成分4-6重量份、 乳化剂5-7重量份和乳化助剂5-9重量份。 7.一种多孔氮化硅陶瓷的制备方法， 其特征在于： 包括以下步骤： S1、 将制备多孔氮化硅陶瓷用的原料配比备用； S2、 将制备多孔氮化硅陶瓷用的氮化硅粉、 甘油、 烧结助剂、 粘结。

6、剂、 聚苯乙烯、 聚乙烯 醇缩丁醛、 氧化铝、 造孔剂、 三聚氰胺、 分散剂、 甲醛、 消泡剂和正硅酸乙酯加入搅拌设备中， 搅拌时间为40-60min， 转速为300-500r/min， 温度为50-70； S3、 将S2所得的物料加入成型设备中成型； S4、 将S3中成型后的陶瓷坯体放入烧结设备中进行烧结， 同时加入为氮气的保护气氛， 烧结时间为60-80min， 温度为600-800； S5、 最后通过杀菌设备， 对陶瓷制品进行杀菌。 8.根据权利要求7所述的一种多孔氮化硅陶瓷的制备方法， 其特征在于： 在S5中， 通过 杀菌设备的杀菌时间为20-40min。 权利要求书 1/1 页 2 。

7、CN 112266266 A 2 一种多孔氮化硅陶瓷及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及陶瓷材料技术领域， 具体为一种多孔氮化硅陶瓷及其制备方法。 背景技术 0002 陶瓷是陶器与瓷器的统称。 传统陶瓷又称普通陶瓷， 是以粘土等天然硅酸盐为主 要原料烧成的制品， 现代陶瓷又称新型陶瓷、 精细陶瓷或特种陶瓷。 常用非硅酸盐类化工原 料或人工合成原料， 如氧化物(氧化铝、 氧化锆、 氧化钛等)和非氧化物(氮化硅、 碳化硼等) 制造。 氮化硅材料具有良好的热学、 电学和力学性能。 多孔氮化硅陶瓷具有耐高温、 耐腐蚀、 强度高、 透波率高等特点， 是新一代天线罩材料研究的重点。 多孔氮化硅陶瓷。

8、材料， 具有高 比强、 耐高温、 抗氧化和耐磨损以及抗热震等优良的综合性能的同时， 还具有相对较低的密 度和低的介电常数、 介电损耗等优良的介电性能， 因其能够充分发挥氮化硅陶瓷和多孔陶 瓷两者的优异性能， 广泛应用于机械、 化工、 海洋工程、 航空航天等重要领域。 0003 现有的多孔氮化硅陶瓷， 生产的过程中， 由于收缩率不同， 导致容易出现裂纹的情 况， 降低陶瓷的质量， 同时在对陶瓷材料混配时， 物料之间的溶合效果较差， 进而影响陶瓷 的烧结效果， 为此， 提出一种多孔氮化硅陶瓷及其制备方法。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种多孔氮化硅陶瓷及其制备方法， 以解决上述背景技术。

9、 中提出的问题。 0005 为实现上述目的， 本发明提供如下技术方案： 一种多孔氮化硅陶瓷， 由以下原料制 备而成， 按重量份数比为： 氮化硅粉2-4重量份、 甘油3-9重量份、 烧结助剂4-6重量份、 粘结 剂5-9重量份、 聚苯乙烯6-8重量份、 聚乙烯醇缩丁醛3-7重量份、 氧化铝2-4重量份、 造孔剂 3-6重量份、 三聚氰胺3-5重量份、 分散剂4-8重量份、 甲醛3-7重量份、 消泡剂4-8重量份和正 硅酸乙酯5-9重量份。 0006 作为本技术方案的进一步优选的： 所述烧结助剂由以下原料制备而成， 按重量份 数比为： 氧化钇3-6重量份和水2-6重量份。 0007 作为本技术方案。

10、的进一步优选的： 所述粘结剂由以下原料制备而成， 按重量份数 比为： 甲基纤维素4-8重量份和水2-6重量份。 0008 作为本技术方案的进一步优选的： 所述造孔剂由以下原料制备而成， 按重量份数 比为： 木屑粉3-6重量份、 助黏剂3-9重量份和水2-6重量份。 0009 作为本技术方案的进一步优选的： 所述分散剂由以下原料制备而成， 按重量份数 比为： 三乙基己基磷酸2-6重量份、 十二烷基硫酸钠3-5重量份、 甲基戊醇2-4重量份、 纤维素 衍生物3-6重量份、 聚丙烯酰胺5-7重量份、 脂肪酸聚乙二醇酯5-7重量份。 0010 作为本技术方案的进一步优选的： 所述消泡剂由以下原料制备而。

11、成， 按重量份数 比为： 活性成分4-6重量份、 乳化剂5-7重量份和乳化助剂5-9重量份。 0011 一种多孔氮化硅陶瓷的制备方法， 包括以下步骤： 说明书 1/4 页 3 CN 112266266 A 3 0012 S1、 将制备多孔氮化硅陶瓷用的原料配比备用； 0013 S2、 将制备多孔氮化硅陶瓷用的氮化硅粉、 甘油、 烧结助剂、 粘结剂、 聚苯乙烯、 聚 乙烯醇缩丁醛、 氧化铝、 造孔剂、 三聚氰胺、 分散剂、 甲醛、 消泡剂和正硅酸乙酯加入搅拌设 备中， 搅拌时间为40-60min， 转速为300-500r/min， 温度为50-70； 0014 S3、 将S2所得的物料加入成型设。

12、备中成型； 0015 S4、 将S3中成型后的陶瓷坯体放入烧结设备中进行烧结， 同时加入为氮气的保护 气氛， 烧结时间为60-80min， 温度为600-800； 0016 S5、 最后通过杀菌设备， 对陶瓷制品进行杀菌。 0017 作为本技术方案的进一步优选的： 在S5中， 通过杀菌设备的杀菌时间为20-40min。 0018 与现有技术相比， 本发明的有益效果是： 在本发明制备的过程中， 通过甘油和聚乙 烯醇缩丁醛的设置， 使得物料之间的收缩率接近相同， 从而使得防止陶瓷出现裂纹的情况， 提高陶瓷的质量， 且在对陶瓷材料混配时， 通过分散剂提高物料之间的溶合效果， 从而提高 陶瓷的烧结效果。

13、。 附图说明 0019 图1为本发明制备方法流程图。 具体实施方式 0020 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。 0021 实施例一 0022 请参阅图1， 本发明提供一种技术方案： 一种多孔氮化硅陶瓷， 由以下原料制备而 成， 按重量份数比为： 氮化硅粉2重量份、 甘油3重量份、 烧结助剂4重量份、 粘结剂5重量份、 聚苯乙烯6重量份、 聚乙烯醇缩。

14、丁醛3重量份、 氧化铝2重量份、 造孔剂3重量份、 三聚氰胺3重 量份、 分散剂4重量份、 甲醛3重量份、 消泡剂4重量份和正硅酸乙酯5重量份。 0023 本实施例中， 具体的： 烧结助剂由以下原料制备而成， 按重量份数比为： 氧化钇3重 量份和水2重量份； 通过烧结剂的设置， 利用催化技术强化烧结得到合理的烧结矿物组成和 矿相结构。 0024 前述方案的基础上： 粘结剂由以下原料制备而成， 按重量份数比为： 甲基纤维素4 重量份和水2重量份； 增加了物料之间的粘性。 0025 进一步的： 造孔剂由以下原料制备而成， 按重量份数比为： 木屑粉3重量份、 助黏剂 3重量份和水2重量份； 提高了本。

15、发明的孔洞， 使得本发明更加多孔。 0026 作为本发明再进一步的方案： 分散剂由以下原料制备而成， 按重量份数比为： 三乙 基己基磷酸2重量份、 十二烷基硫酸钠3重量份、 甲基戊醇2重量份、 纤维素衍生物3重量份、 聚丙烯酰胺5重量份、 脂肪酸聚乙二醇酯5重量份； 通过分散剂的设置， 使得物料之间的溶合 效果更好。 0027 前述方案的基础上： 消泡剂由以下原料制备而成， 按重量份数比为： 活性成分4重 说明书 2/4 页 4 CN 112266266 A 4 量份、 乳化剂5重量份和乳化助剂5重量份； 通过消泡剂的设置， 对物料之间搅拌时产生的气 泡进行消除。 0028 一种多孔氮化硅陶瓷。

16、的制备方法， 包括以下步骤： 0029 S1、 将制备多孔氮化硅陶瓷用的原料配比备用； 0030 S2、 将制备多孔氮化硅陶瓷用的氮化硅粉、 甘油、 烧结助剂、 粘结剂、 聚苯乙烯、 聚 乙烯醇缩丁醛、 氧化铝、 造孔剂、 三聚氰胺、 分散剂、 甲醛、 消泡剂和正硅酸乙酯加入搅拌设 备中， 搅拌时间为40min， 转速为300r/min， 温度为50； 0031 S3、 将S2所得的物料加入成型设备中成型； 0032 S4、 将S3中成型后的陶瓷坯体放入烧结设备中进行烧结， 同时加入为氮气的保护 气氛， 烧结时间为60min， 温度为600； 0033 S5、 最后通过杀菌设备， 对陶瓷制品进。

17、行杀菌。 0034 进一步的： 在S5中， 通过杀菌设备的杀菌时间为20min； 消除本发明生产过程中残 留的细菌。 0035 实施例二 0036 请参阅图1， 本发明提供一种技术方案： 一种多孔氮化硅陶瓷， 由以下原料制备而 成， 按重量份数比为： 氮化硅粉3重量份、 甘油6重量份、 烧结助剂5重量份、 粘结剂7重量份、 聚苯乙烯7重量份、 聚乙烯醇缩丁醛5重量份、 氧化铝3重量份、 造孔剂4重量份、 三聚氰胺4重 量份、 分散剂6重量份、 甲醛5重量份、 消泡剂6重量份和正硅酸乙酯7重量份。 0037 本实施例中， 具体的： 烧结助剂由以下原料制备而成， 按重量份数比为： 氧化钇4重 量份。

18、和水4重量份。 0038 前述方案的基础上： 粘结剂由以下原料制备而成， 按重量份数比为： 甲基纤维素6 重量份和水4重量份。 0039 进一步的： 造孔剂由以下原料制备而成， 按重量份数比为： 木屑粉5重量份、 助黏剂 6重量份和水4重量份。 0040 作为本发明再进一步的方案： 分散剂由以下原料制备而成， 按重量份数比为： 三乙 基己基磷酸4重量份、 十二烷基硫酸钠4重量份、 甲基戊醇3重量份、 纤维素衍生物4重量份、 聚丙烯酰胺6重量份、 脂肪酸聚乙二醇酯6重量份。 0041 前述方案的基础上： 消泡剂由以下原料制备而成， 按重量份数比为： 活性成分5重 量份、 乳化剂6重量份和乳化助剂。

19、7重量份。 0042 一种多孔氮化硅陶瓷的制备方法， 包括以下步骤： 0043 S1、 将制备多孔氮化硅陶瓷用的原料配比备用； 0044 S2、 将制备多孔氮化硅陶瓷用的氮化硅粉、 甘油、 烧结助剂、 粘结剂、 聚苯乙烯、 聚 乙烯醇缩丁醛、 氧化铝、 造孔剂、 三聚氰胺、 分散剂、 甲醛、 消泡剂和正硅酸乙酯加入搅拌设 备中， 搅拌时间为50min， 转速为400r/min， 温度为60； 0045 S3、 将S2所得的物料加入成型设备中成型； 0046 S4、 将S3中成型后的陶瓷坯体放入烧结设备中进行烧结， 同时加入为氮气的保护 气氛， 烧结时间为70min， 温度为700； 0047 。

20、S5、 最后通过杀菌设备， 对陶瓷制品进行杀菌。 0048 进一步的： 在S5中， 通过杀菌设备的杀菌时间为30min。 说明书 3/4 页 5 CN 112266266 A 5 0049 实施例三 0050 请参阅图1， 本发明提供一种技术方案： 一种多孔氮化硅陶瓷， 由以下原料制备而 成， 按重量份数比为： 氮化硅粉4重量份、 甘油9重量份、 烧结助剂6重量份、 粘结剂9重量份、 聚苯乙烯8重量份、 聚乙烯醇缩丁醛7重量份、 氧化铝4重量份、 造孔剂6重量份、 三聚氰胺5重 量份、 分散剂8重量份、 甲醛7重量份、 消泡剂8重量份和正硅酸乙酯9重量份。 0051 本实施例中， 具体的： 烧。

21、结助剂由以下原料制备而成， 按重量份数比为： 氧化钇6重 量份和水6重量份。 0052 前述方案的基础上： 粘结剂由以下原料制备而成， 按重量份数比为： 甲基纤维素8 重量份和水6重量份。 0053 进一步的： 造孔剂由以下原料制备而成， 按重量份数比为： 木屑粉6重量份、 助黏剂 9重量份和水6重量份。 0054 作为本发明再进一步的方案： 分散剂由以下原料制备而成， 按重量份数比为： 三乙 基己基磷酸6重量份、 十二烷基硫酸钠5重量份、 甲基戊醇4重量份、 纤维素衍生物6重量份、 聚丙烯酰胺7重量份、 脂肪酸聚乙二醇酯7重量份。 0055 前述方案的基础上： 消泡剂由以下原料制备而成， 按。

22、重量份数比为： 活性成分6重 量份、 乳化剂7重量份和乳化助剂9重量份。 0056 一种多孔氮化硅陶瓷的制备方法， 包括以下步骤： 0057 S1、 将制备多孔氮化硅陶瓷用的原料配比备用； 0058 S2、 将制备多孔氮化硅陶瓷用的氮化硅粉、 甘油、 烧结助剂、 粘结剂、 聚苯乙烯、 聚 乙烯醇缩丁醛、 氧化铝、 造孔剂、 三聚氰胺、 分散剂、 甲醛、 消泡剂和正硅酸乙酯加入搅拌设 备中， 搅拌时间为60min， 转速为500r/min， 温度为70； 0059 S3、 将S2所得的物料加入成型设备中成型； 0060 S4、 将S3中成型后的陶瓷坯体放入烧结设备中进行烧结， 同时加入为氮气的保。

23、护 气氛， 烧结时间为80min， 温度为800； 0061 S5、 最后通过杀菌设备， 对陶瓷制品进行杀菌。 0062 进一步的： 在S5中， 通过杀菌设备的杀菌时间为40min。 0063 工作原理或者结构原理， 使用时， 在本发明制备的过程中， 通过甘油和聚乙烯醇缩 丁醛的设置， 使得物料之间的收缩率接近相同， 从而使得防止陶瓷出现裂纹的情况， 提高陶 瓷的质量， 且在对陶瓷材料混配时， 通过分散剂提高物料之间的溶合效果， 从而提高陶瓷的 烧结效果。 0064 尽管已经示出和描述了本发明的实施例， 对于本领域的普通技术人员而言， 可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、 修改、 替换 和变型， 本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。 说明书 4/4 页 6 CN 112266266 A 6 图1 说明书附图 1/1 页 7 CN 112266266 A 7 。