1.一种高性能大尺寸氮化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按下列重量比准备原料:氮化硅粉85~93%、氧化镁0.5~5%、氧化铝1~7%、稀土氧化物3~10%;
(2)将原料混匀,得到氮化硅复合粉料浆;
(3)采用闭环造粒方式对氮化硅复合粉浆料进行喷雾造粒,制得氮化硅造粒粉;
(4)将淡化硅造粒粉倒入橡胶模具,然后进行100~300MPa冷等静压处理成型,制得氮化硅压坯;
(5)将淡化硅压坯装入高温烧结炉,并埋入埋粉,然后于氮气气氛、氮气压力-100~+100mbar、1500~1750℃条件下保温0.5~2小时进行烧结,获得预烧结体;
(6)将预烧结体装入气压烧结炉内,然后于氮气气氛、氮气压力2~8Mpa、1750~1900℃条件下保温2~6小时进行气压烧结,获得氮化硅陶瓷材料。
2.根据权利要求1所述的一种高性能大尺寸氮化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于,所述稀土氧化物为氧化钇、氧化镧、氧化铈中的一种或两种。
3.根据权利要求1或2所述的一种高性能大尺寸氮化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于,所述氮化硅粉末平均粒径为0.2~4um,氧含量低于2%。
4.根据权利要求3所述的一种高性能大尺寸氮化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,采用球磨的方式将原料混匀得到氮化硅复合粉料浆,其中,球磨介质为无水乙醇或异丙醇,球、料比为2~3∶1,球磨时间为48~100h。
5.根据权利要求4所述的一种高性能大尺寸氮化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,喷雾造粒的工艺条件为氮气气氛,进口温度130~190℃,出口温度65~95℃。
6.根据权利要求5所述的一种高性能大尺寸氮化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中,对氮化硅造粒粉进行冷压处理后,还对其进行机械加工处理,减少后续加工余量。
7.根据权利要求5或6所述的一种高性能大尺寸氮化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于,所述高温烧结炉为石墨发热体烧结炉。
8.根据权利要求5或6所述的一种高性能大尺寸氮化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中,埋粉由1~4%氧化镁、1~5%氧化铝、45~56%BN、40~52%氮化硅组成。