氮化硅结合碳化硅耐火材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种氮化硅结合碳化硅耐火材料的制备方法，包括配料、成型、烘干和氮化烧结，具体以65%～85%的碳化硅和15%～35%的硅粉为主要原料，另外加入木质素磺酸钙为结合剂，将原料和结合剂放入轮碾机中混炼，机压成型，然后在特定制度下烘干，在低于1400℃温度条件下，于真空电阻炉中经历排胶和氮化烧结，最终获得力学性能好的特定氮化硅组成和晶型的氮化硅结合碳化硅耐火材料制品。本发明通过控制成型密度、硅粉掺量和烧结制度来获得具有特定晶型含量和氮化硅含量的氮化硅结合碳化硅耐火材料制品，降低制备的成本，利于实现工业化生产。

主权项

一种氮化硅结合碳化硅耐火材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：① 配料准备：由主要原料和粘结剂充分混合，再经过困料后完成配料，在具体配料时，选用碳化硅和金属硅粉作为主要原料，在主要原料中，碳化硅质量分数为65%～85%，金属硅粉质量分数为15%～35%，碳化硅颗粒采用特定的级配，选用粒度分别为1.43～2.5 mm、0.5～1.43 mm、0～0.5 mm和240目的碳化硅粉料，并按照不同粒度由大到小的质量比为2:3:3:2进行碳化硅颗粒混合配料，金属硅粉的粒度为1000目，粘结剂采用木质素磺酸钙作为主要原料的结合剂，木质素磺酸钙的加入量为主要原料和粘结剂的总质量的3%，木质素磺酸钙与水配成1:1溶液；② 素坯成型：将在上述步骤①中完成配料的混合料进行压力成型，得到素胚；③ 生坯干燥：在40～110℃的温度条件下，对在上述步骤②中制备的素胚进行烘干，得到干燥后的生胚；④ 生坯排胶：采用高温排胶炉，在200～700℃的温度范围内，对在上述步骤③中制备的生坯在进行排胶；⑤ 氮化烧结：在1150～1380℃的温度条件下，将在上述步骤④中完成排胶的生坯放入烧结炉中进行36～72h的密封烧结，烧结工艺使用气氛为氮气，氮气纯度≥99.999%，并在烧结炉中维持氮气压力为0.03～0.1MPa，最终得到氮化硅结合碳化硅耐火材料制品。