航天特种材料及工艺技术研究所孙志强获国家专利权
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龙图腾网获悉航天特种材料及工艺技术研究所申请的专利一种可用于3D打印工艺的氮化硅陶瓷配方及氮化硅陶瓷制备方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN117362048B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-10发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202311203379.1,技术领域涉及:C04B35/587;该发明授权一种可用于3D打印工艺的氮化硅陶瓷配方及氮化硅陶瓷制备方法是由孙志强;张路;韩耀;董衡;张剑;李淑琴;于长清设计研发完成,并于2023-09-18向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种可用于3D打印工艺的氮化硅陶瓷配方及氮化硅陶瓷制备方法在说明书摘要公布了:本发明涉及一种可用于3D打印工艺的氮化硅陶瓷配方及氮化硅陶瓷制备方法。陶瓷配方为:氮化硅粉75‑85%、氧化硼粉3‑6%或硼酸3‑6%、氧化硅粉3‑5%,氧化铝粉3‑6%、氧化钇粉3‑6%、氮化硼粉3‑5%。制备方法中采用的配制方法为:粉体称重混合、水料比1‑2:1液相球磨、干燥、粉碎、100目过筛;制备过程包括:光敏固化成型或熔融沉积成型制备氮化硅坯体后,胚体进行烧结,其中400‑800℃升温速率为0.5‑2℃min,800‑1300℃升温速率为3‑6℃min,1300‑1750℃升温速率为5‑10℃min,最终的烧结温度为1700‑1800℃,保温时间为1‑2h。上述氮化硅陶瓷配方及制备方法,制备出的氮化硅陶瓷致密度可达到70‑94%,弯曲强度达到200‑300MPa,产品可用于航空航天领域。
本发明授权一种可用于3D打印工艺的氮化硅陶瓷配方及氮化硅陶瓷制备方法在权利要求书中公布了:1.一种采用3D打印工艺的氮化硅陶瓷制备方法,其特征在于,包括以下步骤: 按照氮化硅陶瓷配方配制可用于3D打印工艺的陶瓷粉体;所述氮化硅陶瓷配方包括以下陶瓷粉体及质量配比:氮化硅粉75-85%、氧化硼粉3-6%、氧化硅粉3-5%,氧化铝粉3-6%、氧化钇粉3-6%、氮化硼粉3-5%;除氮化硅粉以外,其余为烧结助剂; 利用配制的陶瓷粉体,采用3D打印工艺制备氮化硅坯体; 对氮化硅坯体执行烧结升温程序,得到氮化硅陶瓷; 所述烧结升温程序中,各烧结助剂起作用的温度区间和原理不同:温升区间为400-800℃时,氧化硼逐步熔融,提升打印层间粘合力,吸收层间应力;温升区间为800-1300℃时,氧化硅逐步熔融,确保陶瓷构件开始整体性收缩;温升区间为1300-1750℃时,氧化铝、氧化钇、氮化硼,先后通过增加颗粒间晶界面积提高陶瓷构件的强韧性,抵抗收缩形变过程中应力对构件的损坏; 所述烧结升温程序包括:400-800℃升温速率为0.5-2℃min,800-1300℃升温速率为3-6℃min,1300-1750℃升温速率为5-10℃min,最终烧结温度为1700-1800℃,保温时间为1-2h。
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