一种煤化工领域陶瓷基复合材料烧嘴的制造方法

摘要

本发明涉及一种煤化工领域陶瓷基复合材料烧嘴的制造方法，包括：⑴陶瓷烧嘴芯模设计与加工；⑵陶瓷烧嘴预制体结构设计与成型；⑶陶瓷烧嘴预制体界面层制备；⑷陶瓷烧嘴基体致密化；⑸陶瓷烧嘴的机械加工；⑹陶瓷烧嘴表面耐磨涂层处理。本发明所述的陶瓷基复合材料水煤浆烧嘴制造方法，工艺流程简单，成本较低，成品率高，不仅具有优良的抗冲蚀磨损性能，且硬度高、耐高温、韧性好，有效提高了工艺烧嘴的使用寿命。

主权项

一种煤化工领域陶瓷基复合材料烧嘴的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：a、陶瓷烧嘴芯模设计与加工；b、陶瓷烧嘴预制体结构设计与成型：采用三维针刺结构进行预制体结构设计，具体为短纤维网胎与碳布交替铺层针刺，且预制体铺层方向须沿烧嘴径向，铺层厚度保证均匀，且预制体结构尺寸不小于最终产品尺寸，需石墨芯模来保证预制体的内型面尺寸；c、陶瓷烧嘴预制体界面层制备：将陶瓷烧嘴预制体置于化学气相沉积炉中，以甲烷、丙烯烷烃化合物为先驱体，待炉体抽真空结束后，以0.5～5℃/min的升温速率将炉体升温至900～1300℃，炉压控制在10KPa以下，沉积20～50小时后，在陶瓷烧嘴预制体碳纤维表面沉积形成一层厚度均匀的热解碳界面层；d、陶瓷烧嘴基体致密化：将拥有热解碳界面层的陶瓷烧嘴预制体通过加压浸渍的方法将聚碳硅烷‑二甲苯或聚碳硅烷‑二乙烯基苯前驱体溶液浸渗入预制体内部，然后在热处理炉内进行高温陶瓷化反应；其中，浸渍压力为2～4MPa，浸渍温度为40～120℃，加压浸渍时间为4～8小时，高温陶瓷化温度为800～1600℃，热处理时间为4～8小时；e、重复步骤d直至陶瓷烧嘴密度达到1.8～2.2g/cm³的要求；f、陶瓷烧嘴机械加工；g、陶瓷烧嘴表面耐磨涂层处理。