邹 楠1, 2,秦梓轩1, 2,张 牧1, 2,孙旭东1, 2, 3
(1. 东北大学 材料各向异性与织构教育部重点实验室,辽宁 沈阳 110819;2. 东北大学 材料科学与工程学院,辽宁 沈阳 110819;3. 东北大学 佛山研究生创新学院,广东 佛山 528311)
摘 要:利用一种新型无毒的异丁烯马来酸酐聚合物,采用凝胶注模的方法制备了氮化硅陶瓷。采用不同分子量的Isobam用作分散剂和胶凝剂,研究了其添加量及固相含量对Zeta电位和流变性影响,并探讨了其分散和凝胶化机理。该新型体系相较于传统丙烯酰胺体系无毒且更加环保,添加量极少,不足原始粉料的1 wt.%。因此,在烧结过程中即可排除有机物,无须制定特殊排胶制度,简化了工艺。采用气压烧结的方法,在1760 ℃下保温2 h得到的烧结体结构均匀致密,β-Si3N4形成相互搭接的连锁微结构。随着分散剂含量的增加,烧结体的密度、孔隙率和抗弯强度变化不大,当固含量为40 vol.%,Isobam 600含量为0.3 wt.%时,密度为2.9 g·cm−3、抗弯强度454 MPa。固含量增加到45 vol.%时,密度可达3.0 g·cm−3。
关键词:凝胶注模成型;氮化硅;Isobam;分散剂;悬浮液