氮化硅陶瓷的注射成型工艺研究

作者：申常胜; 王瑞强; 李镔; 韦中华; 陈松; 陈波; 王卫国; 张伟儒^*

来源：硅酸盐通报, 2023, 42(08): 2915-2921.

DOI：10.16552/j.cnki.issn1001-1625.20230717.001

• 氮化硅
• 注射成型
• 黏结剂
• 固含量
• 热脱脂
• 气压烧结
• 维氏硬度

采用注射成型与气压烧结结合的工艺，可以低成本、大批量制备出体积小、精度高的陶瓷异形件。本文以低密度聚乙烯(LDPE)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为黏结剂，在注射温度165℃、注射压力85 MPa的条件下制备氮化硅坯体，通过热脱脂工艺和烧结动力学测试，得到了完整的氮化硅注射成型工艺路线，并研究了喂料固含量对坯体密度、烧结密度和维氏硬度的影响，以及喂料在140～160℃时的非牛顿指数变化。结果表明：喂料的最佳固含量为52.42%(体积分数),该条件下制备的氮化硅注射坯体密度为2.10 g/cm3,烧结密度为3.23 g/cm3,维氏硬度为(15.24±0.34) GPa;喂料在160℃时的非牛顿指数最小，即在该温度下喂料的流变性最好。

• 单位
  福建工程学院; 中材人工晶体研究院有限公司; 中材高新材料股份有限公司