Si3N4w/Si预制体及利用该预制体制备Si3N4w/Si3N4复合材料的方法

摘要

本发明涉及一种Si3N4w/Si预制体及利用该预制体制备Si3N4w/Si3N4复合材料的方法，以盐酸为pH调节剂，在酸性条件下将Si粉的引入与Si3N4晶须预制体的成型相结合，提高了比表面积较高的微米级Si粉在水基浆料中的稳定性；同时以聚乙烯醇为分散剂，实现了Si3N4晶须在酸性浆料中的稳定分散，得到了Si3N4w/Si复相高体积分数协同稳定悬浮浆料。Si粉氮化反应过程体积膨胀，可有效占据预制体中的孔隙；将多孔Si3N4w/Si预制体放入氮化炉中，通入N2，使预制体中的Si粉发生氮化反应，在Si3N4晶须上原位生成氮化硅，得到Si3N4w/Si3N4复合材料。本发明发展的方法适合用于制备大尺寸复杂形状构件，通过凝胶注模结合原位反应，可获得一种各向同性、残余应力较小的高性能陶瓷基复合材料。