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新材料技术

本发明属于材料成型技术领域，并公开了一种基于膏体的高精度多孔氮化硅复杂形状件的制备方法，将光固化工艺与碳热还原氮化工艺结合，以氧化硅、碳粉等为原料，采用基于陶瓷膏体的光固化成型工艺制备出复合复杂形状件后，通过碳热还原氮化工艺将其氮化为多孔氮化硅部件。本发明所提出的工艺方法采用陶瓷膏体为原料，所制备的坯体具有较高的尺寸精度，而后处理所用的碳热还原氮化方法也具有非常好的近净成型特性，适合成型高精度复杂形状多孔氮化硅件。本发明所提出的制备方法具有工艺流程短、近净尺寸成型性好等特点，是一种具有良好工业应用前景的复杂形状多孔氮化硅件制备方法。

因此为解决上述问题，实现大尺寸、高精度、复杂形状多孔氮化硅陶瓷的制造，本发明所提出方法先采用氧化硅、碳粉、光敏树脂等为原料先制备出相对成本较低、高固含量的陶瓷膏体，再利用光固化工艺对原料膏体进行复杂形状件成型，最后通过碳热还原氮化的方法将多孔氧化硅预制体转变为多孔氮化硅材料。首先使用高固含量膏体作为原料，改善了原料稳定性，还避免了粉料离散和堆积造成的表面粗糙度高、精度差等问题；其次碳热还原工艺的应用，一方面降低了高纯氮化硅的使用量，降低了原料成本；另一方面碳热还原具有近净成型特点，保障了成型制品的精度，使得本发明所提供的方法适宜于高精度、大尺寸复杂形状多孔氮化硅件的制备；再次，有效利用光敏树脂裂解形成的碳作为碳源，将脱脂排胶工艺与高温烧结工艺进行有机结合，大幅减少了工艺流程、缩短了光固化陶瓷件的制备工艺周期。

史玉升，1962年出生。博士，教授，博士生导师，华中科技大学特聘教授。 现任华中科技大学材料科学与工程学院副院长、材料成形与模具技术国家重点实验室副主任、湖北省先进成型技术及装备工程技术研究中心副主任、中英先进材料及成型技术联合实验室副主任、材料化学与服役失效湖北省重点实验室学术委员会委员、湖北省机械工程学会理事、湖北省机电一体化技术应用协会理事、中国机械工程学会高级会员、中国机械工程学会特种加工分会青年工作委员会委员等职务