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PREPARATION METHOD FOR SILICON NITRIDE-BASED MULTIPHASE CONDUCTIVE CERAMIC
Provided in the present invention is a preparation method for a silicon nitride-based multiphase conductive ceramic. In the present invention, silicon nitride is used as a matrix, a conductive phase and a sintering aid are added simultaneously, and a two-step microwave sintering method is used; the prepared silicon nitride-based multiphase conductive ceramic has fine uniform grains with a high density, and the mechanical properties thereof such as strength and hardness are also significantly improved. The two-step microwave sintering method used in the present invention can inhibit grain boundary migration and, by using grain boundary diffusion, the green body can be densified; thus, the present method not only inhibits the growth of grains at the later stage of sintering, but will also not affect densification. The embodiment results show that the relative density of the silicon nitride-based multiphase conductive ceramic provided in the present invention is greater than 99%, the Vickers hardness is greater than 15 GPa, the fracture toughness is greater than 6 MPa·m1/2, the bending strength is greater than 900 MPa, and the resistivity is less than 1Ω·cm.
La présente invention concerne un procédé de préparation d'une céramique conductrice multiphase à base de nitrure de silicium. Selon la présente invention, le nitrure de silicium est utilisé comme matrice, une phase conductrice et un auxiliaire de frittage étant ajoutés simultanément, et un procédé de frittage par micro-ondes en deux étapes est utilisé ; la céramique conductrice multiphase à base de nitrure de silicium préparée présente de fins grains uniformes ayant une densité élevée, et leurs propriétés mécaniques telles que la résistance et la dureté sont également considérablement améliorées. Le procédé de frittage par micro-ondes en deux étapes utilisé dans la présente invention peut inhiber la migration de joint de grains et, au moyen de la diffusion de joint de grains, le corps cru peut être densifié ; ainsi, le présent procédé non seulement inhibe la croissance des grains au dernier stade du frittage, mais n'affectera également pas la densification. Les résultats du mode de réalisation montrent que la densité relative de la céramique conductrice multiphase à base de nitrure de silicium selon la présente invention est supérieure à 99 %, la dureté de Vickers est supérieure à 15 GPa, la rigidité à la fracture est supérieure à 6 MPa·m1/2, la résistance à la flexion est supérieure à 900 MPa, et la résistivité est inférieure à 1 Ω·cm.
本发明提供了一种氮化硅基复相导电陶瓷的制备方法，本发明以氮化硅为基体，同时添加导电相以及烧结助剂，采用两步微波烧结法，制备的氮化硅基复相导电陶瓷晶粒细小且均匀、致密度高，且强度、硬度等力学性能也得到了显著提升。本发明采用的两步微波烧结法，可抑制晶界迁移，并利用晶界扩散使坯体达到致密化；因此，该方法既可以抑制烧结后期晶粒的生长，同时又不会影响致密化的进行。实施例的结果显示，本发明提供的氮化硅基复相导电陶瓷的相对密度大于99％，维氏硬度大于15GPa，断裂韧性大于6MPa·m 1/2，抗弯强度大于900MPa，电阻率小于1Ω·cm。
PREPARATION METHOD FOR SILICON NITRIDE-BASED MULTIPHASE CONDUCTIVE CERAMIC
Provided in the present invention is a preparation method for a silicon nitride-based multiphase conductive ceramic. In the present invention, silicon nitride is used as a matrix, a conductive phase and a sintering aid are added simultaneously, and a two-step microwave sintering method is used; the prepared silicon nitride-based multiphase conductive ceramic has fine uniform grains with a high density, and the mechanical properties thereof such as strength and hardness are also significantly improved. The two-step microwave sintering method used in the present invention can inhibit grain boundary migration and, by using grain boundary diffusion, the green body can be densified; thus, the present method not only inhibits the growth of grains at the later stage of sintering, but will also not affect densification. The embodiment results show that the relative density of the silicon nitride-based multiphase conductive ceramic provided in the present invention is greater than 99%, the Vickers hardness is greater than 15 GPa, the fracture toughness is greater than 6 MPa·m1/2, the bending strength is greater than 900 MPa, and the resistivity is less than 1Ω·cm.
La présente invention concerne un procédé de préparation d'une céramique conductrice multiphase à base de nitrure de silicium. Selon la présente invention, le nitrure de silicium est utilisé comme matrice, une phase conductrice et un auxiliaire de frittage étant ajoutés simultanément, et un procédé de frittage par micro-ondes en deux étapes est utilisé ; la céramique conductrice multiphase à base de nitrure de silicium préparée présente de fins grains uniformes ayant une densité élevée, et leurs propriétés mécaniques telles que la résistance et la dureté sont également considérablement améliorées. Le procédé de frittage par micro-ondes en deux étapes utilisé dans la présente invention peut inhiber la migration de joint de grains et, au moyen de la diffusion de joint de grains, le corps cru peut être densifié ; ainsi, le présent procédé non seulement inhibe la croissance des grains au dernier stade du frittage, mais n'affectera également pas la densification. Les résultats du mode de réalisation montrent que la densité relative de la céramique conductrice multiphase à base de nitrure de silicium selon la présente invention est supérieure à 99 %, la dureté de Vickers est supérieure à 15 GPa, la rigidité à la fracture est supérieure à 6 MPa·m1/2, la résistance à la flexion est supérieure à 900 MPa, et la résistivité est inférieure à 1 Ω·cm.
本发明提供了一种氮化硅基复相导电陶瓷的制备方法，本发明以氮化硅为基体，同时添加导电相以及烧结助剂，采用两步微波烧结法，制备的氮化硅基复相导电陶瓷晶粒细小且均匀、致密度高，且强度、硬度等力学性能也得到了显著提升。本发明采用的两步微波烧结法，可抑制晶界迁移，并利用晶界扩散使坯体达到致密化；因此，该方法既可以抑制烧结后期晶粒的生长，同时又不会影响致密化的进行。实施例的结果显示，本发明提供的氮化硅基复相导电陶瓷的相对密度大于99％，维氏硬度大于15GPa，断裂韧性大于6MPa·m 1/2，抗弯强度大于900MPa，电阻率小于1Ω·cm。
PREPARATION METHOD FOR SILICON NITRIDE-BASED MULTIPHASE CONDUCTIVE CERAMIC
PROCÉDÉ DE PRÉPARATION D'UNE CÉRAMIQUE CONDUCTRICE MULTIPHASE À BASE DE NITRURE DE SILICIUM
一种氮化硅基复相导电陶瓷的制备方法
ZHANG WEIRU (Autor:in) / ZHANG JING (Autor:in) / SUN FENG (Autor:in) / DONG TINGXIA (Autor:in) / LI ZEKUN (Autor:in) / LI HONGHAO (Autor:in) / XU JINMENG (Autor:in) / JING HE (Autor:in) / LV PEIYUAN (Autor:in)
11.08.2022
Patent
Elektronische Ressource
Chinesisch
IPC:
C04B
Kalk
,
LIME
| Europäisches Patentamt | 2024
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Silicon nitride conductive ceramic and preparation method thereof
| Europäisches Patentamt | 2020