Способ изготовления керамического материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 1)4 С 04 В 35/5 ме и 48 из Ли Джек и Уилья ельство СССР 5/58, 1970. НИЯ КЕРАМИЧЕ сится к обла го материала т из ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИН ПАТЕНТУ(72), Кеннет ХендерсоЯн Уилсон (СВ)(54) СПОСОВ ЙЗГОТОВЛЕГО МАТЕРИАЛА .(57) Изобретение отнполучения керамическ 80136423 БРЕТЕНИЯ с си н трида кремния и оксида алюминия. Для получения в конечном продукте более 90% фазы составаЯ А 1 И0 , где 0 Ы 5, смешивают 2-75% оксида алюминия с размером частиц менее 1 мкм и 25-98% нитрида кремния с размером частиц менее 5 мкм. Смесь брикетируют и подвергают спеканию ийи горячему прессованию в интервале температур 1700-2000 С в течение 0,5-1 ч, причем при горячем прессовании используют засыпку нитрида бора, При изменении содержания А 10 з от 2 до 75% значение Е в зависимости дт температуры меняется от 0,2 до м,6. Материал характеризуется пористостью порядка 0 1% и твердостью боолее 4800 кг/см . 1 с, и, ф-лы, 1 табл., 1 136Изобретение относится к производству керамического ма ериала на основе нитрида кремния.Целью изобретения является получение в конечном продукте более 90 однофазного соединения состава81А 1. И0, где 0(Л(5,Для получения материала смешиваютпорошки 81 Ии А 10 в шаровой мельнице в среде изопропилового спиртав течение, например, 72 ч, .сушатсмесь и подвергают брикетированиюв стальной пресс-форме при комнатнойтемпературе под давлением 140 кг/смс последующим горячим прессованиемв графитовой пресс-форме, все поверхности которой предварительно покрыты. распылением порошком .нитрида боратолщиной около 0,005-0,013 см, Брикет также засыпают порошком нитридабора гексагональной модификациис размером частиц около 5 мкм и прессуют при 1700 С, при давлении387 кг/смг в течение 1 ч, повышаятемпературу от комнатной до температуры горячего прессования за 20 мин.При этом начальное давление составляет 35 кг/см , а максимальное при 2кладывают при 1500 С.Полученный продукт по данным рентгеновского анализа состоит практически из однофазного материала, имеющегокристаллическую решетку.-Б.эИи менее 57. неидентиФицированной фазы.Состав материала 81г А 1 И 8 0где Ев 1 5В случае использования температурменее 1700 С и меньшего времени проведения процесса реакция между нитридом кремния и оксидом алюминия непроходит полностью и в конечном материале содержится не более 507 одноЬазного соединения указанного состава,Используемый порошок А 1 гОэ представляет собой Ы-А 1 гОэ высокой степени чистоты со средним размером частиц 0,5 мкм и удельной поверхностью1 м /г или -А 10 эфирмы Дегусса.ЕВозможно использование также солейалюминия, например 7 г нитрида кремния добавляют к раствору 42 г сульфата алюминия и 75 мл воды. К смеси4236 25 30 35 канием или горячим прессованием в неокислительной атмосфере в течение АО 0,5-1 ч, отличающийсятем, что, с целью получения в конечном продукте более 90% однофазного соединения состава 81А 1 Р 8-гОгде О/ 5, используют порошки нитрида кремния дисперсностью (5 мкм и оксида алюминия (1 мкм или соединения алюминия, разлагающиеся до оксида укаэанной дисперсности,а спекание или горячее прессование ведут притемпературах 1700-2000 С.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю 10 15 20 добавляют 22,5 мл гидроокиси аммония и перемешивают 18 ч, Осадок после декантации и промывки сушат и прессуют 1 ч при 1700 С. Получают 957-ный оксинитрид кремния - алюминия при Е=З.При проведении процесса спекания в среде азота без приложения давления установлено, что в температурном интервале 1700-2000 С получают материал с содержанием неидентифицированной фазы менее 57., причем при изменении содержания в смеси А 1 0 20,25,40, 50 и 707 получают однофазный продукт, в котором величина Х составляет соответственно 1,2; 1,5; 2,3; 3;4, в случае проведения процесса при температуре, близкой к максимальной, не- идентифицирОванная Фаза отсутствует. В таблице приведены характеристики получаемого продукта в эависи мости от состава и условийНа чертеже приведено изменение параметра кристаллической решетки в зависимости от состава. Полученный материал имеет пористость порядка 0,1% и твердость более 4800 кг/смг Фор мула из обретения 1. Способ изготовления керамического материала путем смешивания 2- 75% тонкодисперсного оксида алюминия и 25-98% нитрида кремния с последующим формованием заготовок и их спещ и и с я тем, что при горячем прессовании используют засыпку нитридабора.1364236 Состав шихты,мас.% Параметры процессЫ Характеристикаматериала Значение Е0 3 Из Составитель Н, СоболеваРедактор Н. Швыдкая Техред Л.Сердюкова Корректор В. Вутяга Зака одпис Производственно-полиграфическое.предприятие, г. Ужгород, у оектна 386/5 НИИПИ п 13035