蓝宝石衬底上Si3N4膜|蓝宝石和硅衬底上氮化硅(Si3N4)薄膜|硅衬底上直接合成了Si3N4/SiO2同轴纳米线|不同基底偏压条件下CrN/Si3N4纳米多层膜 / 四六文摘

多孔氮化硅陶瓷材料综合了氮化硅陶瓷和多孔陶瓷两者的优异性能，是一种体内具有相通或闭合气孔的陶瓷材料。多孔氮化硅陶瓷因其特殊的结构与性能，如低密度、高孔隙率、适中的介电性能、高比表面积、高硬度、高的断裂韧性等，已经被广泛应用于航空航天、环境化工、生物医药、国防军事等重要领域。

流延成型法

流延成型法是在平整的载膜带上将浆料刮成一定厚度后固化形成薄膜坯片的成型工艺，然后根据所需要的样品形状及尺寸对片状素坯进行层压和切割，最后经烧结制得多孔陶瓷。

优点：工艺简单、生产效率高、经济性好。

缺点：制备得到的多孔氮化硅陶瓷由于各向异性的存在只能满足特定条件下的应用，孔隙率低且难以制备形状复杂的零部件。

碳热还原法

采用相对常见廉价的原料，如二氧化硅、碳粉、硅粉等，通过碳热还原的方法，在一定温度下烧结得到多孔氮化硅陶瓷。

优点：成本低、实用性强。

缺点：制备的多孔氮化硅陶瓷物相组成较复杂，孔隙率不易控制且强度相对较低。

凝胶注模法

该方法将高分子化学与传统陶瓷工艺融合为一体，利用浆料内部的有机单体和交联剂在引发剂的作用下发生聚合反应，从而将粉料固定，在接下来的排胶和烧结过程中排除有机物，形成气孔均匀分布、高孔隙率、高强度的多孔陶瓷。

优点：设备简单、成型坯体组分均匀、密度均匀、缺陷少。

缺点：干燥条件和排胶过程不易控制。

冷冻干燥法

将陶瓷浆料进行冷冻，使料浆中的溶剂固化结晶，浆料中的固相粉末在溶剂结晶体之间浓缩聚集，在干燥过程中通过降压使固相冰直接升华排出气相，留下开放的多孔结构，经烧结后得到多孔氮化硅陶瓷。

优点：坯体烧成收缩小，强度高。

缺点：制备得到的多孔陶瓷微观结构不够均匀。

仿生法

仿生法制备多孔氮化硅材料主要是借助某些自然生物的功能、外形、结构等特征，来完成多孔氮化硅材料的制备过程。

优点：过程简单，步骤机理易懂。

缺点：条件不易控制、所需外界条件困难、设备要求高、成本高。

多孔氮化硅陶瓷材料具有质量轻、耐高温、耐应变性、耐损伤性和耐热冲击性能等优异的性能，在工业上有广泛的应用。但多孔氮化硅的陶瓷的制备工艺要求较高，且氮化硅原料价格较高，因此，需要不断进行研究，寻找出更好的制备方法来降低生产成本、提高产量。

蓝宝石衬底上Si3N4膜|蓝宝石和硅衬底上氮化硅(Si3N4)薄膜|硅衬底上直接合成了Si3N4/SiO2同轴纳米线|不同基底偏压条件下CrN/Si3N4纳米多层膜