常压烧结碳化硅陶瓷的制备方法

摘要

一种常压烧结碳化硅陶瓷的制备方法，采用固相常压烧结方法，以亚微米级碳化硅粉、石墨粉和碳化硼粉为主原料，包括以下步骤：1)采用分段球磨方式进行磨料，先在pH值为10-12的环境下加水球磨主原料，将团聚的碳化硅微粉和其它主原料分散均匀；然后添加增塑剂、润滑剂和水溶性酚醛树脂再球磨一段时间，最后添加粘结剂进行球磨；2)采用喷雾造粒工艺对碳化硅浆料进行造粒；3)将造粒后物料在恒温恒湿的环境下养护；4)将养护好的物料双面模压成型；5)采用分段干燥机制对成型后坯体进行干燥；6)将碳化硅坯体放在真空炉中，以氩气作为保护气体进行两次烧结。采用该方法制备的碳化硅陶瓷性能优越、耐腐蚀、寿命长，且适合工业化生产。

主权项

一种常压烧结碳化硅陶瓷的制备方法，采用固相常压烧结的方法，其特征是以重量百分比为98.4％‑99.2％的亚微米级碳化硅粉、0.5％‑1％的石墨粉、0.3％‑0.6％的碳化硼粉为主原料，以主原料的重量为100％，包括以下步骤：1)、将主原料和为主原料重量100％‑150％的水加入球磨机中，球磨3‑10小时，配制成固含量为40％‑50％的碳化硅浆料，调整体系的pH值为10‑12；2)、将为主原料重量0.5％‑2％的增塑剂和0.5％‑2％的润滑剂加入碳化硅浆料，再添加0.5％‑1.5％的水溶性酚醛树脂球磨3‑8小时；所述增塑剂为聚乙二醇，所述润滑剂为油酸；3)、加入为主原料重量1％‑2％的水溶性丙烯酸树脂做为粘结剂，再球磨3‑5小时；4)、采用喷雾干燥工艺对球磨后的碳化硅浆料进行造粒，得到碳化硅造粒粉；所述喷雾干燥工艺采用喷雾干燥机进行，工艺参数为：进口温度为220‑250℃，出口温度为75‑120℃，雾化压力为0.8‑1.5MPa；5)、对碳化硅造粒粉在温度为25‑35℃，相对湿度为80％‑99％的恒温恒湿环境下养护12‑24小时；6)、将养护好物料双面模压成型，压力为100MPa‑200MPa；7)、将成型后坯体在50‑100℃的烘箱中干燥3‑6小时，然后提高温度到120‑150℃再干燥1‑3小时；8)、对干燥后的坯体进行初加工，得到碳化硅陶瓷坯体；9)、将初加工后的坯体放在真空炉中，用氩气做保护气体进行预烧，升温至650～800℃保温3‑5小时，然后随炉冷却后取出，得到毛坯；10)、将毛坯放在真空炉中，用氩气做保护气体进行常压烧结，升温至2150～2200℃保温1‑3小时，然后随炉冷却后取出，得到碳化硅陶瓷；11)、将烧结后的碳化硅陶瓷产品进行精加工，得到成品。