技术领域
[0001] 本发明涉及新型功能陶瓷材料，尤其是氮基陶瓷材料。
相关背景技术
[0002] 目前研究开发新型功能陶瓷是材料科学中的一个重要领域。传统陶瓷主要采用天然的岩石、矿物、粘土等材料做原料。而新型陶瓷则采用人工合成的高纯度无机化合物为原料，在严格控制的条件下经成型、烧结和其他处理而制成具有微细结晶组织的无机材料。它具有一系列优越的物理、化学和生物性能，其应用范围是传统陶瓷远远不能相比的，这类陶瓷又称为特种陶瓷或精细陶瓷。氮基陶瓷材料是新型功能陶瓷中的一类，其可以作为新型半导体材料、新型结构陶瓷材料、新型功能器件材料，也可以作为陶瓷刀具进行机械加工，具有十分广阔的应用前景。然而目前有很多氮基陶瓷材料尚未被合成。
具体实施方式
[0006] 本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
[0007] 具体实施方式一：本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由20～40份的氮源、60～150份的溶剂和10～60份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为环己烷、正己烷、苯、甲苯、二甲苯、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、四氢呋喃、乙醚、丙酮中的一种或几种的组合，液相氯化物为SiCl4、TiCl4、BCl3、PCl3、SnCl4中的一种或几种的组合，或者液相氯化物为SiCl4、TiCl4、BCl3、PCl3、SnCl4中的一种或几种与氯硅烷的组合，所述的氯硅烷为甲基乙烯基二氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、甲基氢二氯硅烷、乙烯基氢二氯硅烷、苯甲基二氯硅烷、苯乙烯基二氯硅烷中的一种或几种的组合。
[0008] 本实施方式所述的溶剂为混合物时，各种溶剂间可按任意比混合；所述的液相氯化物为为混合物时，各种液相氯化物间可按任意比混合；所述的氯硅烷为混合物时，各种氯硅烷间可按任意比混合。
[0009] 本实施方式所述的氮基陶瓷材料的制备方法为：一、将氮源和溶剂置于反应釜中，封闭反应釜后对反应釜进行抽真空，然后向反应釜冲入氩气或氮气作为保护气体，之后将液相氯化物加入到反应釜中，反应釜内温度为-10～300℃，反应时间为4～480h，得到产物；二、待反应釜冷至室温打开反应釜，对步骤一得到的产物进行分离处理，所获得的物质即为氮化物先驱体；三、将氮化物先驱体放入氧化铝管式炉中，在氩气或氮气的保护下进行裂解，在800～1300℃温度条件下保温0.5～6h，然后冷却至室温，即得到氮基陶瓷材料。
[0010] 具体实施方式二：本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由25份的氮源、100份的溶剂和45份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为乙醚，液相氯化物为SiCl4和BCl3的混合物；其中SiCl4和BCl3的体积比为3∶1。
[0011] 本实施方式的氮基陶瓷材料为Si-N-B陶瓷材料。
[0012] 具体实施方式三：本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由33份的氮源、121份的溶剂和42份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为二乙二醇二甲醚，液相氯化物为SiCl4和TiCl4的混合物；其中SiCl4和TiCl4的体积比为1∶1。
[0013] 本实施方式的氮基陶瓷材料为Si-N-Ti陶瓷材料。
[0014] 具体实施方式四：本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由30份的氮源、109份的溶剂和42份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为二乙二醇二甲醚，液相氯化物为SiCl4和PCl3的混合物；其中SiCl4和PCl3的体积比为4∶1。
[0015] 本实施方式的氮基陶瓷材料为Si-N-P陶瓷材料。
[0016] 具体实施方式五：本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由36份的氮源、115份的溶剂和35份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为环己烷，液相氯化物为SiCl4和SnCl4的混合物；其中SiCl4和SnCl4的体积比为3∶2。
[0017] 本实施方式的氮基陶瓷材料为Si-N-Sn陶瓷材料。
[0018] 具体实施方式六：本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由20份的氮源、100份的溶剂和25份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为甲苯，液相氯化物为TiCl4。
[0019] 本实施方式的氮基陶瓷材料为TiN陶瓷材料。
[0020] 具体实施方式七：本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由25份的氮源、120份的溶剂和22份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为乙二醇二甲醚，液相氯化物为SnCl4。
[0021] 本实施方式的氮基陶瓷材料为Sn3N4陶瓷材料。
[0022] 具体实施方式八：本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由20份的氮源95份的溶剂和30份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为四乙二醇二甲醚，液相氯化物为BCl3。
[0023] 本实施方式的氮基陶瓷材料为BN陶瓷材料。
[0024] 具体实施方式九：本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由30份的氮源105份的溶剂和33份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为环己烷，液相氯化物为TiCl4和SnCl4的混合物；其中TiCl4和SnCl4的体积比为2∶3。
[0025] 本实施方式的氮基陶瓷材料为Ti-N-Sn陶瓷材料。
[0026] 具体实施方式十：本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由28份的氮源112份的溶剂和38份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为二甲苯，液相氯化物为TiCl4和BCl3的混合物；其中TiCl4和BCl3的体积比为6∶1。
[0027] 本实施方式的氮基陶瓷材料为Ti-N-B陶瓷材料。
[0028] 具体实施方式十一：本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由35份的氮源137份的溶剂和45份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为二甲苯，液相氯化物为TiCl4和PCl3的混合物；其中TiCl4和PCl3的体积比为3∶7。
[0029] 本实施方式的氮基陶瓷材料为Ti-N-P陶瓷材料。
[0030] 具体实施方式十二：本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由40份的氮源108份的溶剂和48份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为二甲苯，液相氯化物为TiCl4和氯硅烷的混合物，所述的氯硅烷为甲基乙烯基二氯硅烷和乙烯基氢二氯硅烷的混合物；其中TiCl4和氯硅烷的体积比为3∶1，甲基乙烯基二氯硅烷和乙烯基氢二氯硅烷的体积比为8∶7。
[0031] 本实施方式的氮基陶瓷材料为Ti-N-Si-C陶瓷材料。
[0032] 具体实施方式十三：本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由24份的氮源130份的溶剂和27份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为四氢呋喃，液相氯化物为TiCl4、SnCl4和PCl3的混合物；其中TiCl4、SnCl4和PCl3的体积比为1∶4∶3。
[0033] 本实施方式的氮基陶瓷材料为Ti-N-Sn-P陶瓷材料。
[0034] 具体实施方式十四：本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由52份的氮源147份的溶剂和13份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为苯，液相氯化物为TiCl4、BCl3和PCl3的混合物；其中TiCl4、BCl3和PCl3的体积比为3∶7∶4。
[0035] 本实施方式的氮基陶瓷材料为Ti-N-B-P陶瓷材料。
[0036] 具体实施方式十五：本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由26份的氮源115份的溶剂和33份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为环己烷，液相氯化物为TiCl4、SnCl4和BCl3的混合物；其中TiCl4、SnCl4和BCl3的体积比为5∶6∶1。
[0037] 本实施方式的氮基陶瓷材料为Ti-N-Sn-B陶瓷材料。
[0038] 具体实施方式十六：本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由29份的氮源88份的溶剂和50份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为苯，液相氯化物为TiCl4、SnCl4和氯硅烷的混合物，所述的氯硅烷为甲基乙烯基二氯硅烷；其中TiCl4、SnCl4和氯硅烷的体积比为3∶7∶1。
[0039] 本实施方式的氮基陶瓷材料为Ti-N-Sn-Si-C陶瓷材料。
[0040] 具体实施方式十七：本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由32份的氮源109份的溶剂和35份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为四氢呋喃，液相氯化物为TiCl4、BCl3和氯硅烷的混合物，所述的氯硅烷为乙烯基氢二氯硅烷和苯甲基二氯硅烷的混合物；其中TiCl4、BCl3和氯硅烷的体积比为6∶5∶2，乙烯基氢二氯硅烷和苯甲基二氯硅烷的体积比为4∶9。
[0041] 本实施方式的氮基陶瓷材料为Ti-N-B-Si-C陶瓷材料。
[0042] 具体实施方式十八：本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由22份的氮源130份的溶剂和25份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为乙二醇二甲醚，液相氯化物为TiCl4、PCl3和氯硅烷的混合物，所述的氯硅烷为苯甲基二氯硅烷和苯乙烯基二氯硅烷的混合物；其中TiCl4、PCl3和氯硅烷的体积比为1∶2∶7，苯甲基二氯硅烷和苯乙烯基二氯硅烷的体积比为4∶5。
[0043] 本实施方式的氮基陶瓷材料为Ti-N-P-Si-C陶瓷材料。
[0044] 具体实施方式十九：本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由36份的氮源112份的溶剂和45份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为丙酮，液相氯化物为TiCl4、BCl3、PCl3和氯硅烷的混合物，所述的氯硅烷为乙烯基三氯硅烷；其中TiCl4、BCl3、PCl3和氯硅烷的体积比为1∶3∶1∶4。
[0045] 本实施方式的氮基陶瓷材料为Ti-N-B-P-Si-C陶瓷材料。
[0046] 具体实施方式二十：本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由20份的氮源145份的溶剂和20份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为二乙二醇二甲醚，液相氯化物为SnCl4和BCl3的混合物；其中SnCl4和BCl3的体积比为2∶9。
[0047] 本实施方式的氮基陶瓷材料为Sn-N-B陶瓷材料。
[0048] 具体实施方式二十一：本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由24份的氮源135份的溶剂和28份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为环己烷，液相氯化物为SnCl4、BCl3和氯硅烷的混合物，所述的氯硅烷为乙烯基三氯硅烷；其中SnCl4、BCl3和氯硅烷的体积比为9∶1∶3。
[0049] 本实施方式的氮基陶瓷材料为Sn-N-B-Si-C陶瓷材料。
[0050] 具体实施方式二十二：本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由26份的氮源139份的溶剂和32份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为四乙二醇二甲醚，液相氯化物为SnCl4和PCl3的混合物；其中SnCl4和PCl3的体积比为1∶5。
[0051] 本实施方式的氮基陶瓷材料为Sn-N-P陶瓷材料。
[0052] 具体实施方式二十三：本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由36份的氮源120份的溶剂和42份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为甲苯，液相氯化物为SnCl4、PCl3和氯硅烷的混合物，所述的氯硅烷为苯甲基二氯硅烷；其中SnCl4、PCl3和氯硅烷的体积比为4∶7∶1。
[0053] 本实施方式的氮基陶瓷材料为Sn-N-P-Si-C陶瓷材料。
[0054] 具体实施方式二十四：本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由30份的氮源115份的溶剂和35份的液相氯化物制成，其中氮源为固态氨基甲酸铵，溶剂为二乙二醇二甲醚，液相氯化物为SnCl4、BCl3和PCl3的混合物；其中SnCl4、BCl3和PCl3的体积比为
2∶1∶1。
[0055] 本实施方式的氮基陶瓷材料为Sn-N-B-P陶瓷材料。
[0056] 具体实施方式二十五：本实施方式的氮基陶瓷材料按重量份数比由40份的氮源
