本发明涉及无机非金属材料制备，尤其涉及一种纳米氮化硅-氮化硼复相陶瓷及其制备方法。
背景技术：
1、氮化硼陶瓷具有优异的耐高温、耐烧蚀性能和高热导率，因其出色的高温稳定性而被广泛应用于高温结构器件中。但是作为单相陶瓷，六方氮化硼由于其片状结构和稳定的化学性质，导致其烧结性能差，往往需要添加烧结助剂来提高其烧结密度。通过添加低熔点烧结助剂能够在较低的温度生成液相，促进陶瓷烧结致密化，但是烧结助剂的引入也导致陶瓷的机械性能降低。
2、氮化硅具有优异的高温强度、抗蠕变和抗热震性，通过在氮化硼陶瓷基体中引入纳米氮化硅作为增强相，能够有效提高氮化硼陶瓷材料的力学性能。但是纳米氮化硅的比表面积大，在氮化硼陶瓷基体中容易出现团聚，导致其分布不均；同时，由于纳米氮化硅作为增强体与基体之间的界面现象导致其增强效果大打折扣。
3、因此，提供一种致密度高、力学性能好的纳米氮化硅-氮化硼复相陶瓷成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、鉴于此，本发明的目的在于提供一种纳米氮化硅-氮化硼复相陶瓷及其制备方法。本发明提供的制备方法制备的纳米氮化硅-氮化硼复相陶瓷致密度高，且具有优异的力学性能。
2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
3、本发明提供了一种纳米氮化硅-氮化硼复相陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)将纳米氮化硅与硼吖嗪混合，得到混合浆料；
5、(2)将所述步骤(1)得到的混合浆料进行固化后粉碎，得到预处理氮化硅；
6、(3)将所述步骤(2)得到的预处理氮化硅与氮化硼粉体混合后进行热压烧结，得到纳米氮化硅-氮化硼复相陶瓷；所述氮化硼粉体包括立方氮化硼粉体和六方氮化硼粉体。
7、优选地，所述步骤(1)中纳米氮化硅与硼吖嗪的质量比为1:(1～3)。
8、优选地，所述步骤(1)中纳米氮化硅的粒径为10～100nm。
9、优选地，所述步骤(1)中的混合在真空或惰性气氛下进行。
10、优选地，所述步骤(2)中固化的压力为5～10mpa，固化的温度为150～250℃，固化的时间为1～6h。
11、优选地，所述步骤(1)中纳米氮化硅与步骤(3)中氮化硼粉体的质量比为(1～10):100。
12、优选地，所述步骤(3)氮化硼粉体中立方氮化硼粉体和六方氮化硼粉体的质量比为1:(2～4)。
13、优选地，所述步骤(3)中立方氮化硼粉体的粒径为100～500nm。
14、优选地，所述步骤(3)中热压烧结的温度为1400～1800℃，热压烧结的压力为60～80mpa，热压烧结的时间为0.5～10h。
15、本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备的纳米氮化硅-氮化硼复相陶瓷。
16、本发明提供了一种纳米氮化硅-氮化硼复相陶瓷的制备方法，包括：(1)将纳米氮化硅与硼吖嗪混合，得到混合浆料；(2)将所述步骤(1)得到的混合浆料进行固化后粉碎，得到预处理氮化硅；(3)将所述步骤(2)得到的预处理氮化硅与氮化硼粉体混合后进行热压烧结，得到纳米氮化硅-氮化硼复相陶瓷；所述氮化硼粉体包括立方氮化硼粉体和六方氮化硼粉体。本发明通过将纳米氮化硅与硼吖嗪混合，使硼吖嗪包覆于纳米氮化硅表面交联固化成聚合物，在热压烧结的过程中，硼吖嗪的聚合物在纳米氮化硅表面原位裂解生成氮化硼，提高了纳米氮化硅与氮化硼基体的界面结合性能；同时，硼吖嗪在高温裂解过程中体积收缩，在无需添加烧结助剂的情况下提高氮化硼陶瓷的烧结密度，避免了添加低熔点烧结助剂导致氮化硼陶瓷力学性能的下降；采用立方氮化硼粉体和六方氮化硼粉体复配作为原料，使立方氮化硼在高温下转变为具有洋葱结构的六方氮化硼，起到相变强化的作用；同时，在相变时体积膨胀，提高了氮化硼陶瓷的致密度。实施例的实验结果表明，本发明提供的制备方法制备的纳米氮化硅-氮化硼复相陶瓷的致密度为98％以上，弯曲强度为350mpa以上。
1.一种纳米氮化硅-氮化硼复相陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中纳米氮化硅与硼吖嗪的质量比为1:(1～3)。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中纳米氮化硅的粒径为10～100nm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的混合在真空或惰性气氛下进行。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中固化的压力为5～10mpa，固化的温度为150～250℃，固化的时间为1～6h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中纳米氮化硅与步骤(3)中氮化硼粉体的质量比为(1～10):100。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)氮化硼粉体中立方氮化硼粉体和六方氮化硼粉体的质量比为1:(2～4)。
8.根据权利要求1或7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中立方氮化硼粉体的粒径为100～500nm。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中热压烧结的温度为1400～1800℃，热压烧结的压力为60～80mpa，热压烧结的时间为0.5～10h。
10.权利要求1～9任意一项所述制备方法制备的纳米氮化硅-氮化硼复相陶瓷。