Шихта для изготовления керами-чЕСКОгО МАТЕРиАлА Советский патент 1981 года по МПК C04B35/599 

Изобретение относится к получению керамического материала на основе нит рида кремния. Известно изготовление керамического материала из шихты, содержащей более 50% AbN, остальное - SiO, и 1.234 Однако в этом случае не предусмотр но получение оксинитрида кремния-алюминия однофазного состава. Известна также шихта для получения оксинитрида кремния-алюминия, содержащая 50-90% 81зЫ4 и 10-50% AKj материал из которой спекаиот горячим прессованием при температуре 16501700с и давлении 150-250 кг/см . Однако данное соотношение в указанной двухксмпонентной системе йе приводит к получению однофазного оксинитрида кремния-алюминия. Цель изобретения - получение однофазного керамического материала, в котором аюмное соотношение Si:АС: :N:O отвечает формуле (6-Z):Z:(8-Z):2 где О Z 6 5 , Поставленная цель достигается за счет того, что шихта для изготов-ления керс1мического материала, содержащая SijN4 и АйгО, дополнительно содержит SiO2 и АбЫ при следующем соотношении компонентов, вес.%: Ае2Оа 0,5-60 SiOi0,5-50 AgN1-60 .313 N4 Остальное, причем мольное соотношение SiO, и АЗ О удовлетворяет условно SiOg :ХАеы 1:2 (K-X)AeN;Ag 03 1:1, где К и X лежат в пределах, указанных для соответствующих компонентов. Пример 1 .Готовят шихту следующего состава, вес,%: 75,34 нитрида кремния со средним размером частиц 3 мкм и содержанием Об 89%; 13,87 нитрида алюминия, имеющего средний размер частиц 11,5 мкм; 0,89 окиси алюминия и 9,9 двуокиси кремния. Смешение и пбмол компонентов осуществляют в коллоидной мельнице в изопропиловом спирте до размера частиц менее 3 мкм. Затем смесь сущат, просеивают и подвергают горячему прессованию в графитовой пресс-форме, .причем на все графитовые поверхности предварительно нанося слой нитрида бора толщиной около 0,25 мм. Повышение температуры до 1800°С и давления до 1,5 т/дюйм 2 производят одновр емен. V, : rf« «|

t - .;.. vJ.«

тээбТо ИО в течение 30 мин, и выдерживают при этих условиях в течение 1 ч, Полученный продукт по данным рент геновского спектрального анализа, состоит из практически однофазного материала состава S±, т 7 где . Кристаллическая структура матери1ала представляет собой (3 -фазу 81зЫ4 с измененными параметрами элементарной ячейки а и с равными, соответственно 7,648 и 2,938. . Пример 2. Из смеси, имеющей состав, вес.%: 41,34 , 26,54 31зН4, Si02 и 2,64 , получают материал по способу, описан ному в примере 1. Получают однофазны материал, отвечающий вышеприведенной форйлуле, в которой 2 3. Размер а и с элементарной ячейки составляет в этом случае, соответственно, 7,70 и2,986. Пример З.Из смеси состава вес.%: 12,50 S i 0,28 ,36 А1зОз,52,46 А 1N 7,03 Si3N4 получают материал по описанному способу, но при температуре горячего прессования 1850с. Получают практически однофазный материал (95%), отвечающий указанной выше формуле, в которой Z 4,.6. ОптимальньАШ температурами получения данного материала являются 1500-1800С, поскольку именно в этом интервале скорость протеканияреакци достаточно велика, а весовые потери еце незначительны. Таким образом, предлагаемый состав шихты позволяет получать практически однофазный продукт - оксинитрид кремния-алюминия. Формула изобретения Шихта для изготовления керамического материала на основе оксинитрида кремния-алюминия, содержащая , отличающаяся тем, что, с целью получения однофазного керамического материала, в котором атомное соотношение отвечает формуле (6-Z) : Z: (8-Z) , где О Z 5, она дополнительно содержит SiOg и AfiN при следующем соотношении компонентов, вес.%: АбзОз0,5-60 . S1O20,5-50 AgN1-60 Si3N4 Остальное причем мольное соотношение SiO, и удовлетворяет условию SiO : xAgN 1:2 (K-x)ABN : AgjO 1-1 где к и X лежат в пределах, указанных для соответствующих компонентов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 1471035, кл. 80 b 8/183, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 331047, кл. С 04 В 35/58, 1970.