Способ получения изделий из порошка нитрида кремния

 

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к получению заготовок прессованием и спеканием порошков нитрида кремния, и может быть использовано при получении изделий инструментального и конструкционного назначения. Цель изобретения - повьшение плотности изделий. Изобретение отсуществляют следующим образом. Порошок нитрида кремния смешивают с триметилтривйнилциклотрисилазаном в количестве 10 - 25 мас.% и прессуют в металлической пресс-форме при давлении 450 МПа. Полученные образцы подвергают термообработке в атмосфере азота при температуре 1350-1400°С со скоростью нагрева не более 3 град/мин и выдержкой в течение не менее 3 ч. Получают заготовки с пористостью не менее 62%. 1 табл. i (Л 00 СЛ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Л0„„1359072

А1 (59 4 В 22 F 3/02

® ф у г "» д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3918414/31-02 (22) 28,06.85 (46) 15,12.87. Бюл. Ф 46 (71) Институт физики АН КиргССР, Московский институт тонкой химической технологии и Институт порошковой металлургии ЦНИИчермета им.М.В.Ломоносова (72) P.À.Àíäðèåâñêèé, Ж.И.Дзнеладзе, Г.И.Казанец, M.À.Ëåoíòüåâ, И.P.Íåâñêèé, В.Н.Таланов и P.P.Íèãìàòóëëèí (53) 621.762.8 (088.8) (56) Самсонов Г.В. и др. Опыт производства порошка нитрида кремния и изделий из него. ЦИТЭИ, Вып.8 — M.:

1960.

Bhattacharya S.Ê., Chaklader

А.С.D., Densification of Silicon

Nitride Powder with Uarious — 0ddifives — Ceramic International 1983, ч.9, Р 2, р.49-52. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ

ПОРОШКА НИТРИДА КРЕМНИЯ (57) Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к получению заготовок прессованием и спеканием порошков нитрида кремния, .и может быть использовано при получении изделий инструментального и конструкционного назначения. Цель изобретения — повышение плотности изделий. Изобретение отсуществляют следующим образом. Порошок нитрида кремния смешивают с триметилтривинилциклотрисилазаном в количестве 10—

25 мас.% и прессуют в металлической пресс-форме при давлении 450 МПа.

Полученные образцы подвергают термообработке в атмосфере азота при температуре 1350-1400 С со скоростью нагрева не более 3 град/мин и выдержкой в течение не менее 3 ч. Получают заготовки с пористостью не менее 62%.

1 табл.

1359072

1400

Азот бб

1400

66,3

1350

62,1

1380

64,5

66,1

1400

1400

66,2

1400

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению заготовок прессованием и спеканием порошка нитрида кремния, и может быть использовано при получении иэделий инструментального и конс труктивного назначения..

Цель изобретения — повышение плотности иэделий. 10

Изобретение осуществляют следующим о бр аз ом.

Порошок нитрида кремния смешивают с триметилтривинилциклотрисилазаном в количестве 10-25 мас.% и прессуют 16 в металлической пресс-форме нри .давлении 450 МПа. Полученные образцы подвергают термообработке в атмос фере азота при 1350- 14СО С со скоростью нагрева не более 3 град/мин и 20 выдержкой в течение не менее 3 ч. В результате относительнаяплотность полученных образцов равна 62,1

66,3%, что на 4-8% больше, чем по прототипу. По данным рентгенофазового 25 анализа неорганический остаток в порах прессовки представляет собой нитрид кремния.

Введение большего количества пластификатора приводит к его выдавлива- 30 нию при прессовании, а меньшего — к неполному заполнению пор прессовки и снижению плотности после термообработки.

Сущность изобретения заключается в том, что кроме значительного увеличения насыпной плотности и снижения межчастичного отталкивания частиц порошка применение в качестве пластификатора триметилтривинилциклотрисилазана позволяет заполнять поры прессовок нитридом кремния.

Триметилтривинилциклотрисилаэан представляет собой кремнийорганическую жидкость, формулы,-- Сн з (СН = CH) SiN Н) -которая в процессе термообработки при 1350-1400 С в атмосфере азота подвергается пиролизу с образованием неорганического остатка в виде нитрида кремния. При пиролизе при более низких температурах (1300 С) неорганический остаток представляет собой

pBHTT еноаморфный нитрид кремния (до 25%), при более высоких (выше о

1400 С) в неорганическом остатке появляется карбид кремния, количество которого с увеличением температуры увеличивается. Оптимальная ско-. рость нагрева не более 3 град/мин.

Увеличение скорости нагрева приводит к увеличению скорости выделения летучих соединений из силаэана и снижению плотности образцов. Выдержка при

1350-1400 С в течение не более 3 ч необходима для полной кристаллизации неорганического остатка. Уменьшение времени выдержки приводит к тому„ что часть неорганического остатка остается в виде аморфной фазы, увеличение времени выдержкИ экономцчески нецелесообразно.

Примеры осуществления изобретения приведены в,таблице.

f359072

Продолжение таблицы

25

1300

Азот

58

1450

10

1400

20

2,5

1400

57 Плотность по прототипу 58,37

Составитель Н.Тумин

Техред М.Дидык, Корректор Л,Пилипенко

Редактор М.Товтин

Заказ 6103/14 Тираж 741 Подписное.8HHHiIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва %-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная, 4

Как следует из представленных данных, предлагаемый способ обеспечивает по сравнению со способом-прототипом получение прессовок с более высокой плотностью.

Формула изобретения

Способ получения изделий из порошка нитрида кремния, включающий сме25 шивание порошка с пластификатором, прессование и термообработку, о .т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения плотности иэделий, в качес" тве пластиАикатора используют триметилтривинилциклотрисилаэан в количестве 10-25 мас.Х, а термообработку проводят в среде азота со скоростью нагрева не более 3 град/мин до 13501400 С и выдержкой при этой температуре не менее 3 ч.