一种复杂形状碳化硅的熔模成型方法

摘要

本发明公开了一种复杂形状碳化硅的熔模成型方法，根据碳化硅制件的实际外形要求，设计及加工石蜡阴模，然后把酚醛树脂混合物浇注到模具中，室温下固化成型。随后经深固化、碳化制得具有制件形状的多孔碳质胚体。石蜡模具则在深固化过程中熔解自行去除，同时收集熔解的石蜡以回收使用。最终对多孔碳质胚体进行渗硅处理，制备出设计形状的碳化硅制件，适于腐蚀、磨损、氧化、高温环境的使用。该方法有效的解决了碳化硅复杂成型以及净成型问题，具有低成本、一次性成型、易工业生产、无需脱模以及模具材料重复利用等特点。

主权项

一种复杂形状碳化硅的熔模成型方法，其特征在于：1)固化成型：根据碳化硅制件外形制做石蜡阴模，然后按1:0.33～1:3重量比将乙二醇和淀粉混合均匀制成孔形成剂；再按1:1～1:3的重量比将2130#热固性酚醛树脂和孔形成剂混合搅拌均匀，随后加入酚醛树脂和乙二醇总重量4～10％的苯磺酰氯混合均匀制成酚醛树脂混合物，将酚醛树脂混和物浇注到石蜡阴模中，室温下搁置使该混合物固化成型得到试样；2)深固化：将固化成型的试样在初始温度为60℃升温至100～180℃保温8h，升温速率为20℃/12h，同时回收熔解石蜡；3)碳化：在N2气保护下进行碳化，由室温升至700～1000℃保温1h，升温速率为50℃/h，完成保温后随炉冷却至300℃以下停止供N2，制成多孔碳质胚体；4)渗硅：在坩埚中放入工业硅粒，将多孔碳质胚体平置于硅粒上，然后将坩埚放入真空炉，抽真空并以8℃/min升温速度加热到1000℃后停止抽真空，随后以同样的升温速度继续加热至1450～1550℃，保温30～120min；4)排硅：保温后再次抽真空，并升温至1650℃，保温10～30min，冷却后即制得设计形状的碳化硅制件。