一种SiC陶瓷的低温常压液相烧结制备方法

摘要

本发明涉及一种SiC陶瓷的低温常压液相烧结制备方法。1）在1450-1650℃温度下，加入Al₂O₃-Y₂O₃-CaO体系的氧化物烧结助剂与SiC粉体表面的SiO₂氧化层反应形成一定粘度的液相，促进SiC陶瓷的烧结致密化，从而获得高强度的SiC陶瓷；2）SiC粉体的氧化无须采用预氧化工艺，直接在SiC陶瓷烧结过程中形成，SiC的氧化程度通过预埋粉及烧结温度控制来加以控制；3）SiC陶瓷的烧结在空气中进行，相对于保护气氛烧结炉而言，普通箱式烧结炉的设备投入大大降低，且因无须保护气氛，SiC陶瓷的烧结温度较低，因而提高了烧结效率，SiC陶瓷制备成本也有所降低。SiC陶瓷的低温常压液相烧结制备的步骤：配料→混料→成型→排胶→埋粉烧成。

主权项

一种SiC陶瓷的低温常压液相烧结制备方法，其特征在于：该方法将SiC原料粉体与氧化物烧结助剂粉体经湿混后制成浆料；浆料在100‑120℃干燥3‑4h，粉碎后过80‑100目筛，加入成形剂后，在90‑100℃水浴锅内均匀加热，每2‑3min搅拌一次，共水浴搅拌30‑60min；待冷却到室温后再过80‑100目筛，混合粉采用单向压制方式成形；在580‑600℃保温20‑30min排胶；最后埋粉烧结，随炉冷却得到高强度SiC陶瓷样品；所述的SiC原料粉体为平均粒径为3.5‑7μm和0.5μm的两种SiC粉体混合而得，两种粉体的质量比为1‑4:1；所述的氧化物烧结助剂为Al₂O₃‑Y₂O₃‑CaO体系；所述的SiC原料粉体与氧化物烧结助剂粉体中两者的重量百分比分别为60‑90wt%和40‑10wt%；所述的将SiC原料粉体与氧化物烧结助剂粉体经湿混后制成浆料，采用球磨混合方式，球磨介质为高纯玛瑙球，球磨罐材质为Al₂O₃陶瓷,料:球:水三者重量比例为1:2‑3:0.35混合而得，球磨参数为转速300‑360r/min，球磨时间6‑12h；所述的成形剂为固体石蜡，其添加量为SiC与氧化物烧结助剂粉体总重量的3‑8%；所述的单向压制方式成形压力为270‑400MPa，保压时间30‑60s；所述的埋粉是在SiC素坯上覆盖由SiC粉、石墨粉及氧化物粉的混合粉；所述的烧结是在空气中烧结，烧结工艺为：1000℃以下，升温速率：4‑6℃/min，在1000℃以上升温速率：2‑3℃/min，烧结温度1450‑1650℃，保温时间为30‑90min，烧结后，试样随炉冷却。