技术摘要：
本发明公开了一种基于气氛烧结法制备的氮化硅耐磨片，所述基于气氛烧结法制备的氮化硅耐磨片以氮化硅(Si3N4)、碳氮化钛(TiCN)、助烧剂为原料，所述基于气氛烧结法制备的氮化硅耐磨片是将氮化硅(Si3N4)、碳氮化钛(TiCN)、助烧剂混合均匀得到氮化硅配方粉，将所述配方粉 全部
背景技术：
氮化硅陶瓷是综合性能最优的特种陶瓷材料,氮化硅具有高强度、高硬度、高断裂 韧 性、抗热冲击、摩擦系数低，已广泛应用在光伏、汽车、冶金、化工、能源、环保、航空 航天 等多个领域。 目前常用的耐磨陶瓷材料是氧化铝Al2O3陶瓷，氧化铝Al2O3陶瓷具有良好的绝缘 性、 化学稳定性、力学性能和低的价格。Si3N4陶瓷与Al2O3陶瓷相比，具有不可替代的优势。 Si3N4陶瓷的抗弯强度高达600-1000MPa，而Al2O3陶瓷的抗弯强度约为300MPa，因此Si3N4陶 瓷的抗弯强度是Al2O3陶瓷的抗弯强度的两倍以上，抗冲击性更优；Si3N4陶瓷的密度为 3.2g/cm3比Al2O 33陶瓷的密度(3.64g/cm )要小，在同样的条件下，氮化硅耐磨贴片可以 更 薄更轻。Si3N4陶瓷相比较Al2O3陶瓷具有更小的热膨胀系数，抗热冲击性更优。氮化硅 Si3N4 陶瓷在强度韧性、热膨胀系数、耐热冲击性、耐磨损和耐腐蚀等方面比氧化铝陶瓷均 有明 显优势，现开始广泛应用于钢铁厂、港口、矿山机械的管道和料仓表面的耐磨贴片。 中国专利CN109467441A公开了一种生物医用氮化硅组合物及氮化硅陶瓷的制备 方 法，涉及骨科生物医用陶瓷领域。所述方法包括提供生物医用氮化硅组合物，其中，生物 医用氮化硅组合物包括70％～98％重量份的氮化硅和2％～30％重量份的添加剂，添加剂 为氧化镁、氧化钇、氧化铝、氧化镱、氧化锶、氧化铈、碳化钛、氮化硼中的至少两种； 对生物 医用氮化硅组合物进行成型处理，得到待烧结件；对待烧结件进行烧结处理，得到 烧结件； 对烧结件进行后处理，得到生物医用氮化硅陶瓷件。通过向氮化硅陶瓷粉中添加 2％～ 30％重量份的添加剂，可以提高所得氮化硅陶瓷产品的各项性能，更加适合于骨科 植入物 的临床需求。该方案中对原料进行球磨处理后再利用喷雾造粒机进行造粒，采用该 方法可 以得到粒径分布均匀的氮化硅混合物，但是在喷雾造粒过程中，氮化硅混合物的粒 径的均 匀性受造粒的温度、压力、供料速度以及搅拌时间影响较大。
技术实现要素：
本发明的目的是针对上述问题，提供一种基于气氛烧结法制备的氮化硅耐磨片。 为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案： 一种基于气氛烧结法制备的氮化硅耐磨片，所述基于气氛烧结法制备的氮化硅耐 磨片 以氮化硅(Si3N4)、碳氮化钛(TiCN)、助烧剂为原料，所述基于气氛烧结法制备的氮化 硅耐磨片是将氮化硅(Si3N4)、碳氮化钛(TiCN)、助烧剂混合均匀得到氮化硅配方粉， 将所 述配方粉在钢模中干压成型得到耐磨片成型坯体，将所述氮化硅耐磨片成型坯体进行 塑 封，在90-150MPa条件下进行冷等静压处理，保压时间为30-90S，在1-10MPa惰性或还 原气 体氛围中1650-1800℃的条件下烧结2-4小时，气氛烧结后的瓷片经冷却，在水中振 磨抛洗 3 CN 111606716 A 说 明 书 2/4 页 2-8小时制得。 在上述的基于气氛烧结法制备的氮化硅耐磨片中，所述氮化硅(Si3N4)、碳氮化钛 (TiCN)和助烧剂由以下重量份数制成：氮化硅(Si3N4)88-93份；碳氮化钛(TiCN)1-3 份；助 烧剂6-9份。 在上述的基于气氛烧结法制备的氮化硅耐磨片中，所述助烧剂由氧化钇(Y2O3)和 氧 化镁(MgO)组成,其中氧化钇(Y2O3)1-2份；氧化镁(MgO)5-7份。 在上述的基于气氛烧结法制备的氮化硅耐磨片中，所述助烧剂由氧化钇(Y2O3)和 氧 化铈(CeO2)组成,其中氧化钇(Y2O3)2-3份；氧化铈(CeO2)4-6份。 在上述的基于气氛烧结法制备的氮化硅耐磨片中，所述助烧剂由氧化镧(La2O3)和 氧 化镁(MgO)组成，其中氧化镧(La2O3)1-2份；氧化镁(MgO)5-7份。 在上述的基于气氛烧结法制备的氮化硅耐磨片中，所述助烧剂由氧化镧(La2O3)和 氧 化铈(CeO2)组成，其中氧化镧(La2O3)1-2份；氧化铈(CeO2)5-7份。 在上述的基于气氛烧结法制备的氮化硅耐磨片中，所述助烧剂由氧化镱(Yb2O3)和 氧化镁(MgO)组成，其中氧化镱(Yb2O3)1-2份；氧化镁(MgO)5-7份。 与现有技术相比，本发明的优点在于： 1.本发明设计了一种基于气氛烧结法制备的氮化硅耐磨片，通过优化配方和工艺 参数， 制得的氮化硅耐磨片相比现有的氮化硅陶瓷材料具有耐磨性好、尺寸均匀、成品率 高等优 点。 2.本发明制备的氮化硅耐磨片具有强度高、韧性好、耐冲击和耐磨性好，而且表面 光洁， 棱角完整，无需再加工就可用作钢铁厂、港口、矿山机械的管道和料仓表面的耐磨贴 片。
本发明公开了一种基于气氛烧结法制备的氮化硅耐磨片，所述基于气氛烧结法制备的氮化硅耐磨片以氮化硅(Si3N4)、碳氮化钛(TiCN)、助烧剂为原料，所述基于气氛烧结法制备的氮化硅耐磨片是将氮化硅(Si3N4)、碳氮化钛(TiCN)、助烧剂混合均匀得到氮化硅配方粉，将所述配方粉 全部
背景技术：
氮化硅陶瓷是综合性能最优的特种陶瓷材料,氮化硅具有高强度、高硬度、高断裂 韧 性、抗热冲击、摩擦系数低，已广泛应用在光伏、汽车、冶金、化工、能源、环保、航空 航天 等多个领域。 目前常用的耐磨陶瓷材料是氧化铝Al2O3陶瓷，氧化铝Al2O3陶瓷具有良好的绝缘 性、 化学稳定性、力学性能和低的价格。Si3N4陶瓷与Al2O3陶瓷相比，具有不可替代的优势。 Si3N4陶瓷的抗弯强度高达600-1000MPa，而Al2O3陶瓷的抗弯强度约为300MPa，因此Si3N4陶 瓷的抗弯强度是Al2O3陶瓷的抗弯强度的两倍以上，抗冲击性更优；Si3N4陶瓷的密度为 3.2g/cm3比Al2O 33陶瓷的密度(3.64g/cm )要小，在同样的条件下，氮化硅耐磨贴片可以 更 薄更轻。Si3N4陶瓷相比较Al2O3陶瓷具有更小的热膨胀系数，抗热冲击性更优。氮化硅 Si3N4 陶瓷在强度韧性、热膨胀系数、耐热冲击性、耐磨损和耐腐蚀等方面比氧化铝陶瓷均 有明 显优势，现开始广泛应用于钢铁厂、港口、矿山机械的管道和料仓表面的耐磨贴片。 中国专利CN109467441A公开了一种生物医用氮化硅组合物及氮化硅陶瓷的制备 方 法，涉及骨科生物医用陶瓷领域。所述方法包括提供生物医用氮化硅组合物，其中，生物 医用氮化硅组合物包括70％～98％重量份的氮化硅和2％～30％重量份的添加剂，添加剂 为氧化镁、氧化钇、氧化铝、氧化镱、氧化锶、氧化铈、碳化钛、氮化硼中的至少两种； 对生物 医用氮化硅组合物进行成型处理，得到待烧结件；对待烧结件进行烧结处理，得到 烧结件； 对烧结件进行后处理，得到生物医用氮化硅陶瓷件。通过向氮化硅陶瓷粉中添加 2％～ 30％重量份的添加剂，可以提高所得氮化硅陶瓷产品的各项性能，更加适合于骨科 植入物 的临床需求。该方案中对原料进行球磨处理后再利用喷雾造粒机进行造粒，采用该 方法可 以得到粒径分布均匀的氮化硅混合物，但是在喷雾造粒过程中，氮化硅混合物的粒 径的均 匀性受造粒的温度、压力、供料速度以及搅拌时间影响较大。
技术实现要素：
本发明的目的是针对上述问题，提供一种基于气氛烧结法制备的氮化硅耐磨片。 为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案： 一种基于气氛烧结法制备的氮化硅耐磨片，所述基于气氛烧结法制备的氮化硅耐 磨片 以氮化硅(Si3N4)、碳氮化钛(TiCN)、助烧剂为原料，所述基于气氛烧结法制备的氮化 硅耐磨片是将氮化硅(Si3N4)、碳氮化钛(TiCN)、助烧剂混合均匀得到氮化硅配方粉， 将所 述配方粉在钢模中干压成型得到耐磨片成型坯体，将所述氮化硅耐磨片成型坯体进行 塑 封，在90-150MPa条件下进行冷等静压处理，保压时间为30-90S，在1-10MPa惰性或还 原气 体氛围中1650-1800℃的条件下烧结2-4小时，气氛烧结后的瓷片经冷却，在水中振 磨抛洗 3 CN 111606716 A 说 明 书 2/4 页 2-8小时制得。 在上述的基于气氛烧结法制备的氮化硅耐磨片中，所述氮化硅(Si3N4)、碳氮化钛 (TiCN)和助烧剂由以下重量份数制成：氮化硅(Si3N4)88-93份；碳氮化钛(TiCN)1-3 份；助 烧剂6-9份。 在上述的基于气氛烧结法制备的氮化硅耐磨片中，所述助烧剂由氧化钇(Y2O3)和 氧 化镁(MgO)组成,其中氧化钇(Y2O3)1-2份；氧化镁(MgO)5-7份。 在上述的基于气氛烧结法制备的氮化硅耐磨片中，所述助烧剂由氧化钇(Y2O3)和 氧 化铈(CeO2)组成,其中氧化钇(Y2O3)2-3份；氧化铈(CeO2)4-6份。 在上述的基于气氛烧结法制备的氮化硅耐磨片中，所述助烧剂由氧化镧(La2O3)和 氧 化镁(MgO)组成，其中氧化镧(La2O3)1-2份；氧化镁(MgO)5-7份。 在上述的基于气氛烧结法制备的氮化硅耐磨片中，所述助烧剂由氧化镧(La2O3)和 氧 化铈(CeO2)组成，其中氧化镧(La2O3)1-2份；氧化铈(CeO2)5-7份。 在上述的基于气氛烧结法制备的氮化硅耐磨片中，所述助烧剂由氧化镱(Yb2O3)和 氧化镁(MgO)组成，其中氧化镱(Yb2O3)1-2份；氧化镁(MgO)5-7份。 与现有技术相比，本发明的优点在于： 1.本发明设计了一种基于气氛烧结法制备的氮化硅耐磨片，通过优化配方和工艺 参数， 制得的氮化硅耐磨片相比现有的氮化硅陶瓷材料具有耐磨性好、尺寸均匀、成品率 高等优 点。 2.本发明制备的氮化硅耐磨片具有强度高、韧性好、耐冲击和耐磨性好，而且表面 光洁， 棱角完整，无需再加工就可用作钢铁厂、港口、矿山机械的管道和料仓表面的耐磨贴 片。
