Керамические изделия с высокой плотностью и прочностью, с пониженной склонностью к растрескиванию можно успешно производить способом, который предложили Л.Судник, А.Беляев, Е.Жук и В.Урбанович (патент Республики Беларусь на изобретение №14222, МПК (2009): C04B35/584; заявитель и патентообладатель: Государственное научное учреждение «Институт порошковой металлургии»).
В предложенном способе исходную порошковую смесь, состоящую из нитрида кремния, кремнезоля и твердых азотирующих реагентов (азида натрия и гексафторсиликата аммония) обрабатывают, применяя «реакцию самораспространяющегося высокотемпературного синтеза» с достижением содержания в конечном порошковом продукте содержания азота и aльфа-фазы нитрида кремния в количестве, соответственно, 36,5-39,5 и 60-90 мас. %. Далее из полученного порошка формуют заготовку, которую затем либо прессуют при высокой температуре, либо прессуют и дальше проводят спекание, получая таким образом готовое керамическое изделие.
Отмечается, что использование твердых азотирующих реагентов в исходной порошковой смеси позволяет (за счет образования большого количества паро- и газообразных продуктов проводимой авторами «реакции самораспространяющегося высокотемпературного синтеза») не измельчать целевой продукт, не внося тем самым в последний крайне нежелательные примеси — кислород и материал мелющих тел.
Авторами показано, что по сравнению со способом-прототипом использование запатентованного ими способа обеспечивает следующие преимущества: твердость керамики увеличивается в среднем на 34 %, предел прочности на изгиб — в среднем на 38 %, предел прочности на сжатие — в среднем на 33 %, вязкость разрушения («трещиностойкость») — в среднем на 32 %.
Дополнительным преимуществом предложенного способа является существенный экономический эффект, достигаемый за счет использования кремнезоля, стоимость которого в десятки раз ниже стоимости порошка кремния, получаемого механическим измельчением. Достигнут также энергосберегающий эффект за счет сокращения длительности процесса получения готового керамического изделия.
[box type=»note»]Способом-протипом, который с успехом усовершенствовали белорусские изобретатели, является способ, описанный в заявке Японии № 60-5552.[/box]