两步法无压固相烧结碳化硅陶瓷的方法

摘要

两步无压固相烧结碳化硅陶瓷的方法，包括料浆制备、喷雾造粒、加压成型和两步烧结四个步骤，所述两步烧结为先升温至2150-2200℃，然后迅速降至2000-2050℃，保温4-7h。本发明采用亚微米级α-SiC做原料，在低于目前固相烧结碳化硅的温度下，得到致密且性能优异的碳化硅陶瓷，以降低生产成本，实现工业化生产。本发明所得的碳化硅产品形状和尺寸可控性好，在低于2150-2200℃的温度条件下得到性能优异的精细结构B/C系列烧结碳化硅，降低了生产成本，适于工业化生产。

主权项

两步法无压固相烧结碳化硅陶瓷的方法，其特征在于：包括以下步骤：①料浆制备：将碳化硅粉体和分散剂分散在水中制备成碳化硅微粉悬浮液；然后加入硼、碳及有机粘结剂，得到原材料；对原材料进行球磨混料，得到稳定分散的料浆；所述碳化硅粉体为α‑SiC粉体，所述分散剂为四甲基氢氧化铵和聚乙二醇，所述有机粘结剂为聚乙烯醇；所述分散剂四甲基氢氧化铵的重量分数为0.1‑0.5wt％，所述分散剂聚乙二醇的重量分数为0.5‑2.5wt％，所述硼的重量份数为0.5‑1.5wt％，所述碳的重量份数为2‑3wt％，所述有机粘结剂的重量份数小于5‑10wt％；②喷雾造粒：将制备好的料浆喷入喷雾干燥机进行喷雾干燥，得到碳化硅喷雾造粒粉；所述喷雾干燥机的入口温度300～350℃，出口温度为90～110℃，离心雾化器转速8000～24000r/min；③加压成型：将碳化硅喷雾造粒粉在压力为P₁的条件下加压成型，然后压力为P₂的条件下冷等静压，得到高密度素坯体；所述P₁＝60‑90MPa，P₂＝200‑300Mpa；④两步烧结：将所得素坯体置于无压烧结炉中，先升温至2150‑2200℃，然后迅速降至2000‑2050℃，保温4‑7h。