CN112266251A - 一种基于放电等离子烧结的氮化硅/碳化钛陶瓷材料制备方法 - Google Patents

一种基于放电等离子烧结的氮化硅/碳化钛陶瓷材料制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明具体涉及一种基于放电等离子烧结的氮化硅/碳化钛陶瓷材料制备方法。氮化硅基陶瓷材料具有良好的机械性能及稳定性，制备高性能的Si3N4/SiC陶瓷材料有望在工业领域获得广泛的应用。本发明提供了一种基于放电等离子烧结的Si3N4/TiC陶瓷材料制备方法，以α‑Si3N4为基体，TiC为增强相，Al2O3和Y2O3为烧结助剂，经湿法球磨混料、干燥后进行放电等离子烧结，烧结温度1650‑1750℃，保温时间20‑35min。本发明制备的Si3N4/TiC陶瓷材料具有良好的烧结致密性，陶瓷材料的抗弯强度、断裂韧性和硬度不低于700MPa，6.1MPa·m1/2，13GPa。

Description

一种基于放电等离子烧结的氮化硅/碳化钛陶瓷材料制备 方法
技术领域
本发明属于陶瓷材料制备技术领域，具体涉及一种基于放电等离子烧结的氮化硅/碳化钛(Si3N4/TiC)陶瓷材料制备方法、该方法制备得到的Si3N4/TiC陶瓷材料及应用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
作为目前最流行的超快烧结技术，放电等离子烧结(SPS)多用于制备纳米结构材料、非晶材料、金属间化合物、金属基体以及陶瓷基复合材料。与传统烧结方式相比，放电等离子烧结(SPS)技术具有更快的加热速度，可在更短的烧结时间内达到相同的烧结效果。放电等离子烧结(SPS)制备材料可以快速升温是由于脉冲电流中的直流分量与交流分量的集肤效应，以及加热***较小的热容量。烧结时，热量大部分由模具内边缘产生，其温度越高，粉体表面的温度就越高。在放电等离子烧结(SPS)中，粉末放置在石墨模具中，在对粉末施加压力的同时，电流通过模具和样品(如果后者为导电材料)来加热粉末坯体，若粉体为非导电材料，电流主要流过模具产生热量。除了因为较低的烧结温度与较短的烧结时间可成功制备晶粒无明显生长的纳米材料之外，SPS工艺因其独特的加热体系，在制备陶瓷材料时具有以下优势：可清洁晶界、可显著增加超塑性、降低晶界偏聚、增强键合质量、改善热电性能以及合金陶瓷的延性改善。
氮化硅基陶瓷材料具有较高的断裂韧性与强度和优异的耐热冲击、耐腐蚀与耐磨性能，在工业领域具有广泛应用。因此，许多研究者把眼光聚焦到如何采用合适的烧结方法制备高性能的Si3N4基陶瓷材料。目前烧结氮化硅陶瓷材料常用的烧结方式有以下几种：无压烧结、反应烧结、气压烧结(GPS)、热等静压烧结(HIP)以及热压(HP)烧结。中国专利CN109516814 A公开了一种Si3N4/SiC 复相陶瓷材料及其制备方法，所述Si3N4/SiC复相陶瓷材料是以Si3N4和SiC作为原料粉体，以Tm2O3和MgO作为烧结助剂，采用热压烧结制备得到。此方法虽然得到了高致密度的Si3N4/SiC陶瓷材料，但是其烧结时间较长。
发明内容
针对上述研究背景，发明人认为，提供一种烧结效率更高的制备方法有利于提高Si3N4/SiC陶瓷材料的产能，放电等离子烧结是一种具有在加压过程中烧结的特点，脉冲电流产生的等离子体及烧结过程中的加压有利于降低粉末的烧结温度。同时低电压、高电流的特征，能使粉末快速烧结致密。本发明将其应用于 Si3N4/SiC陶瓷材料的烧结，成功的将其烧结时间缩短为加压烧结时间的一半，另外，采用本发明提供方法烧结制备的Si3N4/SiC陶瓷材料还具有优良的力学性能。
基于上述技术效果，本发明提供以下技术方案：
本发明第一方面，提供一种基于放电等离子烧结的Si3N4/TiC陶瓷材料的制备方法，所述制备方法包括：以Si3N4为基体，TiC为增强相，Al2O3和Y2O3为烧结助剂，将上述原料经湿法球磨混料和放电等离子烧结制备而成。
采用放电等离子烧结后，所述Si3N4/TiC陶瓷材料的制备时间显著的缩短，本发明针对放电等离子烧结提出了相应的升温烧结程序，根据检测结果表明，基于本发明提供的烧结方法，能够抑制β-Si3N4的过分生长，增加烧结产品中α晶相的占比，由于α-Si3N4晶相具有更高的强度，采用本发明方法制备的陶瓷材料更适用于切削工具的制备，特别是应用于陶瓷刀具的制备。并且TiC的引入可以更好的改善Si3N4的导电性能及电火花加工性能。
以上一个或多个技术方案的有益效果是：
本发明的制备工艺简单，烧结时间短，在较短的时间内就可以完成Si3N4/TiC 陶瓷材料的烧结。相比于热压烧结，放电等离子烧结所用时间仅为热压烧结的 1/2。并且本发明制备的Si3N4/TiC陶瓷材料的力学性能优异、抗弯强度、断裂韧性、维氏硬度可以达到同时由于SPS的独特烧结机制，抑制了β-Si3N4的生长，避免了较大的β-Si3N4，这对Si3N4/TiC陶瓷材料的性能是有益的。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为实施例1制备的Si3N4/TiC陶瓷材料时放电等离子烧结过程中烧结温度和上压头的位移的曲线图；
图2为实施例1制备的Si3N4/TiC陶瓷材料的XRD检测图；
图3为实施例1制备的Si3N4/TiC陶瓷材料的断裂表面SEM图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，针对现有技术高致密度的Si3N4/SiC陶瓷材料烧结时间较长，生产效率低的技术问题。为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种基于放电等离子烧结的Si3N4/TiC陶瓷材料的制备方法，该制备方法相比现有的热压烧结时间缩短了1/2，并且该方法制备得到的Si3N4/TiC陶瓷具有良好的力学性能。
本发明第一方面，提供一种基于放电等离子烧结的Si3N4/TiC陶瓷材料的制备方法，所述制备方法包括：以Si3N4为基体，TiC为增强相，Al2O3和Y2O3为烧结助剂，将上述原料经湿法球磨混料和放电等离子烧结制备而成。
优选的，所述制备方法中，所述原料的体积百分比如下：α-Si3N4 70-85％，TiC 5-15％，Al2O3 1-6％，Y2O3 3-7％。
进一步的，所述TiC的体积百分比为7-10％，或所述Al2O3的体积百分比为 2-4％，或所述Y2O3的体积百分比为4-6％，上述原料在所述体积百分比范围内进行调整，其余各组成之和为100％。
在上述优选技术方案的一些具体实施方式中，所述原料的体积百分比如下：α-Si3N4 80％，TiC 10％，Al2O3 4％，Y2O3 6％。
在上述优选技术方案的一些具体实施方式中，所述原料的体积百分比如下：α-Si3N4 82％，TiC 10％，Al2O3 3％，Y2O3 5％。
在上述优选技术方案的一些具体实施方式中，所述原料的体积百分比如下：α-Si3N4 75％，TiC 15％，Al2O3 4％，Y2O3 6％。
优选的，所述α-Si3N4粉体平均粒径为0.5-1μm。
优选的，所述TiC粉体平均粒径为0.5-1μm。
优选的，所述Al2O3粉体平均粒径为0.5-2μm。
优选的，所述Y2O3粉体平均粒径为0.1-0.5μm。
优选的，所述制备方法具体包括以下步骤：
(1)将α-Si3N4、TiC粉体分别加入分散介质中使其分散均匀得到α-Si3N4悬浮液及TiC悬浮液，将其混合得到复相悬浮液；
(2)称取α-Si3N4重量1-5wt％的分散剂，加入分散介质中溶解后将分散剂溶液加入上述复相悬浮液中，再添加Al2O3和Y2O3粉体使其分散均匀得到混合体系；
(3)将步骤(2)得到的混合体系转移至球磨罐中进行球磨；完成后的球磨液干燥后过筛得到混合粉料；
(4)将步骤(3)所述混合粉料装入模具成型，再进行放电等离子烧结。
进一步的，所述步骤(1)或(2)中，所述分散介质为包括但不限于无水乙醇或无水甲醇。
进一步的，所述步骤(2)中，所述分散剂为包括但不限于聚乙二醇，具体的，为聚乙二醇6000。
进一步的，所述步骤(3)中，所述球磨按照球料重量比10:0.5～1.5加入球磨球，在保护气氛下进行球磨40～50h；具体的，所述保护气氛为氮气。
进一步的，所述步骤(3)中，所述球磨球为硬质合金小球YG6或YG8。
进一步的，所述步骤(3)中，球磨液的干燥方式包括但不限于常压干燥、真空干燥、喷雾干燥或冷冻干燥中的一种。
具体的实施方式中，所述干燥采用真空干燥，80-120℃下干燥12-24小时。
进一步的，所述步骤(3)中，球磨液干燥后经100-120目筛过筛，得到混合粉料。
进一步的，所述步骤(4)中，所述放电等离子烧结参数：升温速率：在1300℃之前，90-110℃/min，高于1300℃，30-50℃/min；烧结温度1650-1750℃；保温时间20-35min，分别在1600℃和达到烧结温度后保温10-17min；轴向压力25-35MPa。
上述优选的技术方案的一种具体实施方式中，所述制备方法包括以下步骤：
(1)按比例称取α-Si3N4、TiC粉体，分别加入适量的无水乙醇为分散介质，超声分散并机械搅拌10-20min，制得α-Si3N4悬浮液、TiC悬浮液，将两种悬浮液混合得到复相悬浮液；
(2)称取α-Si3N4重量的1-5wt％的聚乙二醇6000，以无水乙醇溶解后加入复相悬浮液中然后按比例添加Al2O3和Y2O3粉体，超声分散并机械搅拌30-50min；
(3)将步骤(2)所得的最终悬浮液倒入球磨罐，按照球料重量比10:1加入球磨球，在保护气氛下进行球磨48h，将球磨液在真空干燥箱80-120℃下干燥 12-24小时，然后经100-120目筛过筛，得到混合粉料，密封保存备用；
(4)将步骤(3)得到的混合粉料装入石墨模具中，经冷压成型后放入放电等离子烧结炉中进行烧结。
本发明第二方面，提供第一方面所述基于放电等离子烧结的Si3N4/TiC陶瓷材料的制备方法制备得到的Si3N4/TiC陶瓷材料。
本发明第三方面，提供第一方面所述Si3N4/TiC陶瓷材料在生产切削工具、耐磨零件、插件以及航空工业用产品等领域的应用。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案，以下实施例中所涉及的原料均为市售产品。
实施例1
一种基于放电等离子烧结(SPS)的Si3N4/TiC陶瓷材料的制备方法，原料组分的体积百分比为α-Si3N4 82％，TiC 10％，Al2O3 3％，Y2O3 5％。
按比例称取α-Si3N4、TiC粉体，分别加入适量的无水乙醇为分散介质，超声分散并机械搅拌15min，制得α-Si3N4悬浮液，TiC悬浮液；将上述两种悬浮液混合得到复相悬浮液。称取Si3N4粉体重量的3wt％的聚乙二醇6000，以无水乙醇溶解后加入复相悬浮液中然后按比例添加Al2O3和Y2O3粉体，超声分散并机械搅拌45min；将所得的最终悬浮液倒入球磨罐，按照球料重量比10:1加入球磨球，在氮气气氛下进行球磨48h。
将得到的球磨液在真空干燥箱110℃下干燥12小时，然后经100目筛过筛，得到混合粉料，将得到的混合粉料装入石墨模具中，经冷压成型后放入放电等离子烧结炉中进行热压烧结；放电等离子烧结参数：1300℃以前100℃/min； 1300℃-1450℃50℃/min；1450℃-1600℃30℃/min；1600℃保温15min；1600℃- 1700℃30℃/min；1700℃保温10min；压力30MPa。
将本实施例制备的陶瓷材料切割成3mm×4mm×35mm的标准条状试样，然后将样条进行粗磨、研磨、倒角、抛光处理。对其进行力学性能测试，结果显示材料抗弯强度为959MPa，硬度为15.21GPa，断裂韧性为8.61MPa·M1/2。从图1 可以看出放电等离子烧结Si3N4陶瓷材料的致密化和晶体长大的过程。1200℃之前，粉体受热膨胀，下压头下移，Z轴位移下降。致密化的过程发生在1200℃以后，此时下压头上移，Z轴位移升高。当温度达到1700℃后，晶体开始长大陶瓷材料开始膨胀，Z轴位移减小。根据图2可以发现烧结后的Si3N4/TiC陶瓷材料的物相组成为β-Si3N4、TiC0.3N0.7和少量α-Si3N4，其中TiC0.3N0.7主要是由于在烧结过程中Si3N4和TiC发生反应形成。并且从图2中可以发现陶瓷材料中各项结晶度良好。图3显示了Si3N4/TiC陶瓷材料的断裂表面的SEM图，可以发现晶粒均匀，没有发现较大的β-Si3N4，并且致密度良好，没有发现明显的气孔，这也是陶瓷材料具有优异的力学性能的原因。
实施例2
一种基于放电等离子烧结(SPS)的Si3N4/TiC陶瓷材料的制备方法，原料组分的体积百分比为α-Si3N4 82％，TiC 10％，Al2O3 3％，Y2O3 5％。
按比例称取α-Si3N4，TiC粉体，分别加入适量的无水乙醇为分散介质，超声分散并机械搅拌15min，制得α-Si3N4悬浮液，TiC悬浮液；将上述三种悬浮液混合得到复相悬浮液。称取Si3N4粉体重量的3wt％的分散剂，以无水乙醇溶解后加入复相悬浮液中然后按比例添加Al2O3和Y2O3粉体，超声分散并机械搅拌 45min；将所得的最终悬浮液倒入球磨罐，按照球料重量比10:1加入球磨球，在氮气气氛下进行球磨48h。
将得到的球磨液在真空干燥箱110℃下干燥12小时，然后经100目筛过筛，得到混合粉料，将得到的混合粉料装入石墨模具中，经冷压成型后放入放电等离子烧结炉中进行热压烧结；放电等离子烧结参数：1300℃以前100℃/min； 1300℃-1450℃50℃/min；1450℃-1600℃30℃/min；1600℃保温15min；1600℃- 1650℃30℃/min；1650℃保温10min；压力30MPa。
将本实施例制备的陶瓷材料切割成3mm×4mm×35mm的标准条状试样，然后将样条进行粗磨、研磨、倒角、抛光处理。对其进行力学性能测试，结果显示材料抗弯强度为768MPa，硬度为15.81GPa，断裂韧性为6.19MPa·M1/2。并且 TiC的引入可以更好的改善Si3N4的导电性能及电火花加工性能。
实施例3
一种基于放电等离子烧结(SPS)的Si3N4/TiC陶瓷材料的制备方法，原料组分的体积百分比为α-Si3N4 82％，TiC 10％，Al2O3 3％，Y2O3 5％。
按比例称取α-Si3N4，TiC粉体，分别加入适量的无水乙醇为分散介质，超声分散并机械搅拌15min，制得α-Si3N4悬浮液，TiC悬浮液；将上述三种悬浮液混合得到复相悬浮液。称取Si3N4粉体重量的3wt％的分散剂，以无水乙醇溶解后加入复相悬浮液中然后按比例添加Al2O3和Y2O3粉体，超声分散并机械搅拌 45min；将所得的最终悬浮液倒入球磨罐，按照球料重量比10:1加入球磨球，在氮气气氛下进行球磨48h。
将得到的球磨液在真空干燥箱110℃下干燥12小时，然后经100目筛过筛，得到混合粉料，将得到的混合粉料装入石墨模具中，经冷压成型后放入放电等离子烧结炉中进行热压烧结；放电等离子烧结参数：1300℃以前100℃/min； 1300℃-1450℃50℃/min；1450℃-1600℃30℃/min；1600℃保温15min； 1600℃-1700℃30℃/min；1700℃保温15min；压力30MPa。
将本实施例制备的陶瓷材料切割成3mm×4mm×35mm的标准条状试样，然后将样条进行粗磨、研磨、倒角、抛光处理。对其进行力学性能测试，结果显示材料抗弯强度为886MPa，硬度为13.73GPa，断裂韧性为7.85MPa·M1/2。
实施例4
一种基于放电等离子烧结(SPS)的Si3N4/TiC陶瓷材料的制备方法，原料组分的体积百分比为α-Si3N4 82％，TiC 10％，Al2O3 4％，Y2O3 6％。
按比例称取α-Si3N4，TiC粉体，分别加入适量的无水乙醇为分散介质，超声分散并机械搅拌15min，制得α-Si3N4悬浮液，TiC悬浮液；将上述三种悬浮液混合得到复相悬浮液。称取Si3N4粉体重量的3wt％的分散剂，以无水乙醇溶解后加入复相悬浮液中然后按比例添加Al2O3和Y2O3粉体，超声分散并机械搅拌45min；将所得的最终悬浮液倒入球磨罐，按照球料重量比10:1加入球磨球，在氮气气氛下进行球磨48h；
将得到的球磨液在真空干燥箱110℃下干燥12小时，然后经100目筛过筛，得到混合粉料，将得到的混合粉料装入石墨模具中，经冷压成型后放入放电等离子烧结炉中进行热压烧结；放电等离子烧结参数：1300℃以前100℃/min； 1300℃-1450℃50℃/min；1450℃-1600℃30℃/min；1600℃保温15min；1600℃- 1700℃30℃/min；1700℃保温10min；压力30MPa。
将本实施例制备的陶瓷材料切割成3mm×4mm×35mm的标准条状试样，然后将样条进行粗磨、研磨、倒角、抛光处理。对其进行力学性能测试，结果显示材料抗弯强度为891MPa，硬度为13.21GPa，断裂韧性为8.37MPa·M1/2。
实施例5
一种基于放电等离子烧结(SPS)的Si3N4/TiC陶瓷材料的制备方法，原料组分的体积百分比为α-Si3N4 82％，TiC 10％，Al2O3 3％，Y2O3 5％。
按比例称取α-Si3N4，TiC粉体，分别加入适量的无水乙醇为分散介质，超声分散并机械搅拌15min，制得α-Si3N4悬浮液，TiC悬浮液；将上述三种悬浮液混合得到复相悬浮液。称取Si3N4粉体重量的3wt％的分散剂，以无水乙醇溶解后加入复相悬浮液中然后按比例添加Al2O3和Y2O3粉体，超声分散并机械搅拌 45min；将所得的最终悬浮液倒入球磨罐，按照球料重量比10:1加入球磨球，在氮气气氛下进行球磨48h。
将得到的球磨液在真空干燥箱110℃下干燥12小时，然后经100目筛过筛，得到混合粉料，将得到的混合粉料装入石墨模具中，经冷压成型后放入放电等离子烧结炉中进行热压烧结；放电等离子烧结参数：1300℃以前100℃/min； 1300℃-1450℃50℃/min；1450℃-1600℃30℃/min；1600℃保温15min；1600℃- 1700℃30℃/min；1700℃保温10min；压力40MPa。
将本实施例制备的陶瓷材料切割成3mm×4mm×35mm的标准条状试样，然后将样条进行粗磨、研磨、倒角、抛光处理。对其进行力学性能测试，结果显示材料抗弯强度为801MPa，硬度为14.63GPa，断裂韧性为7.26MPa·M1/2。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于放电等离子烧结的Si3N4/TiC陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：以Si3N4为基体，TiC为增强相，Al2O3和Y2O3为烧结助剂，将上述原料经湿法球磨混料和放电等离子烧结制备而成。
2.如权利要求1所述基于放电等离子烧结的Si3N4/TiC陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法中，所述原料的体积百分比如下：α-Si3N4 70-85％，TiC 5-15％，Al2O3 1-6％，Y2O3 3-7％。
3.如权利要求2所述基于放电等离子烧结的Si3N4/TiC陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述TiC的体积百分比为7-10％，或所述Al2O3的体积百分比为2-4％，或所述Y2O3的体积百分比为4-6％。
4.如权利要求3所述基于放电等离子烧结的Si3N4/TiC陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述原料的体积百分比如下：α-Si3N4 82％，TiC 10％，Al2O3 4％，Y2O36％；
或，所述原料的体积百分比如下：α-Si3N4 82％，TiC 10％，Al2O3 3％，Y2O3 5％；
或，所述原料的体积百分比如下：α-Si3N4 75％，TiC 15％，Al2O3 4％，Y2O3 6％。
5.如权利要求3所述基于放电等离子烧结的Si3N4/TiC陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述α-Si3N4粉体平均粒径为0.5-1μm；
或，所述TiC粉体平均粒径为0.5-1μm；
或，所述Al2O3粉体平均粒径为0.5-2μm；
或，所述Y2O3粉体平均粒径为0.1-0.5μm。
6.如权利要求1所述基于放电等离子烧结的Si3N4/TiC陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括以下步骤：
(1)将α-Si3N4、TiC粉体分别加入分散介质中使其分散均匀得到α-Si3N4悬浮液及TiC悬浮液，将其混合得到复相悬浮液；
(2)称取α-Si3N4重量1-5wt％的分散剂，加入分散介质中溶解后将分散剂溶液加入上述复相悬浮液中，再添加Al2O3和Y2O3粉体使其分散均匀得到混合体系；
(3)将步骤(2)得到的混合体系转移至球磨罐中进行球磨；完成后的球磨液干燥后过筛得到混合粉料；
(4)将步骤(3)所述混合粉料装入模具成型，再进行放电等离子烧结。
7.如权利要求6所述基于放电等离子烧结的Si3N4/TiC陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)或(2)中，所述分散介质为包括但不限于无水乙醇或无水甲醇；
或，所述步骤(2)中，所述分散剂为包括但不限于聚乙二醇，具体的，为聚乙二醇6000；
或，所述步骤(3)中，所述球磨按照球料重量比10:0.5～1.5加入球磨球，在保护气氛下进行球磨40～50h；具体的，所述保护气氛为氮气；
或，所述步骤(3)中，所述球磨球为硬质合金小球YG6或YG8；
或，所述步骤(3)中，球磨液的干燥方式包括但不限于常压干燥、真空干燥、喷雾干燥或冷冻干燥中的一种；具体的，所述干燥采用真空干燥，80-120℃下干燥12-24小时；
或，所述步骤(3)中，球磨液干燥后经100-120目筛过筛，得到混合粉料；
或，所述步骤(4)中，所述放电等离子烧结参数：升温速率：在1300℃之前，90-110℃/min，高于1300℃，30-50℃/min；烧结温度1650-1750℃；保温时间20-35min，分别在1600℃和达到烧结温度后保温10-17min；轴向压力25-35MPa。
8.如权利要求7所述基于放电等离子烧结的Si3N4/TiC陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)按比例称取α-Si3N4、TiC粉体，分别加入适量的无水乙醇为分散介质，超声分散并机械搅拌10-20min，制得α-Si3N4悬浮液、TiC悬浮液，将两种悬浮液混合得到复相悬浮液；
(2)称取α-Si3N4重量的1-5wt％的聚乙二醇6000，以无水乙醇溶解后加入复相悬浮液中然后按比例添加Al2O3和Y2O3粉体，超声分散并机械搅拌30-50min；
(3)将步骤(2)所得的最终悬浮液倒入球磨罐，按照球料重量比10:1加入球磨球，在保护气氛下进行球磨48h，将球磨液在真空干燥箱80-120℃下干燥12-24小时，然后经100-120目筛过筛，得到混合粉料，密封保存备用；
(4)将步骤(3)得到的混合粉料装入石墨模具中，经冷压成型后放入放电等离子烧结炉中进行烧结。
9.权利要求1-8任一项所述基于放电等离子烧结的Si3N4/TiC陶瓷材料的制备方法制备得到的Si3N4/TiC陶瓷材料。
10.权利要求9所述Si3N4/TiC陶瓷材料在生产切削工具、耐磨零件、插件以及航空工业用产品等领域的应用。
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