[發(fā)明專利]一種碳化硅-氧化鋁-碳化硼三元陶瓷及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010580129.6
• 申請日: 2010-12-09
• 公開（公告）號: CN102557639A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石汝軍;王灼;朱治永;劉曉東;潘志粉
• 申請（專利權(quán)）人: 淄博高新區(qū)聯(lián)創(chuàng)科技服務(wù)中心
• 主分類號: C04B35/565
• 分類號: C04B35/565;C04B35/10;C04B35/622
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種碳化硅-氧化鋁-碳化硼三元陶瓷及其制備方法。

技術(shù)背景

碳化硅基多孔陶瓷是一類應(yīng)用廣泛的陶瓷材料，現(xiàn)有碳化硅基多孔陶瓷的制備工藝復(fù)雜，所使用的燒結(jié)溫度高達(dá)1500-1600℃，燒結(jié)時間長達(dá)30分鐘以上，導(dǎo)致能耗大，且要額外加入成孔劑，浪費資源，所得產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性能茶，斷裂韌性小于2Mpam^1/2、彎曲強(qiáng)度小于120Mpa、彈性模量小于100Gpa；產(chǎn)品的功能性能比較差，表現(xiàn)在抗熱震性和隔熱性差。因此，提高碳化硅陶瓷的斷裂性能、抗熱震性和隔熱性能一直是陶瓷材料工作者期待和努力的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種能夠具有良好斷裂性能和抗熱震性的陶瓷材料。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：采用碳化硅、氧化鋁和碳化硼為主要原料，其配方的重量百分比為碳化硅40-60％，氧化鋁20-40％，碳酸鈣粉5％，二氧化硅10％，石蠟5％，孔隙率為60-80％。

制備方法：把碳化硅粉、氧化鋁粉和碳化硼粉，分別過325目標(biāo)準(zhǔn)篩，取篩下部分。然后按下述比例混合：碳化硅40-60％，氧化鋁20-40％，碳酸鈣粉5％，二氧化硅10％，混合后在120℃加熱6小時制成粉料備用。石蠟5％在125℃下混合均勻，制成增塑劑備用。把混料機(jī)升溫至125℃，加入配制好的增速劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，全部加完后繼續(xù)攪拌6小時，倒出冷卻制成料錠。把上述料錠用陶瓷注射成型機(jī)按以下技術(shù)參數(shù)依模具制成若干形狀的陶瓷生坯：料缸溫度90-130℃，射嘴溫度90-120℃，成形壓力4-20Mpa，注射時間2-10秒，保壓時間10-30秒，模具溫度30-40℃。生坯經(jīng)1200-1400℃的高溫焙燒制得碳化硅-氧化鋁-碳化硼三元陶瓷。

本發(fā)明中加入的碳化硅和氧化鈦可以原位生成碳化硼相，從而增強(qiáng)了碳化硅-氧化鋁-碳化硼三元陶瓷的機(jī)械性能和熱學(xué)性能，同時產(chǎn)生大量的均勻分布的氣孔，降低了材料的熱導(dǎo)率，提高了材料的隔熱型，而且提高了材料的抗熱震性。

具體實施方式

本發(fā)明技術(shù)方案不局限于一下所列舉的具體實施方式，還包括各具體實施方式間的任意組合。

實施方式1：把碳化硅粉、氧化鋁粉和碳化硼粉，分別過325目標(biāo)準(zhǔn)篩，取篩下部分。然后按下述比例混合：碳化硅40％，氧化鋁40％，碳酸鈣粉5％，二氧化硅10％，混合后在120℃加熱6小時制成粉料備用。石蠟5％在125℃下混合均勻，制成增塑劑備用。把混料機(jī)升溫至125℃，加入配制好的增速劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，全部加完后繼續(xù)攪拌6小時，倒出冷卻制成料錠。把上述料錠用陶瓷注射成型機(jī)按以下技術(shù)參數(shù)依模具制成若干形狀的陶瓷生坯：料缸溫度130℃，射嘴溫度120℃，成形壓力4Mpa，注射時間2秒，保壓時間30秒，模具溫度30℃。生坯經(jīng)1200℃的高溫焙燒制得碳化硅-氧化鋁-碳化硼三元陶瓷。

實施方式2：把碳化硅粉、氧化鋁粉和碳化硼粉，分別過325目標(biāo)準(zhǔn)篩，取篩下部分。然后按下述比例混合：碳化硅60％，氧化鋁20％，碳酸鈣粉5％，二氧化硅10％，混合后在120℃加熱6小時制成粉料備用。石蠟5％在125℃下混合均勻，制成增塑劑備用。把混料機(jī)升溫至125℃，加入配制好的增速劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，全部加完后繼續(xù)攪拌6小時，倒出冷卻制成料錠。把上述料錠用陶瓷注射成型機(jī)按以下技術(shù)參數(shù)依模具制成若干形狀的陶瓷生坯：料缸溫度90℃，射嘴溫度90℃，成形壓力20Mpa，注射時間10秒，保壓時間10秒，模具溫度40℃。生坯經(jīng)1400℃的高溫焙燒制得碳化硅-氧化鋁-碳化硼三元陶瓷。

實施方式3：把碳化硅粉、氧化鋁粉和碳化硼粉，分別過325目標(biāo)準(zhǔn)篩，取篩下部分。然后按下述比例混合：碳化硅50％，氧化鋁30％，碳酸鈣粉5％，二氧化硅10％，混合后在120℃加熱6小時制成粉料備用。石蠟5％在125℃下混合均勻，制成增塑劑備用。把混料機(jī)升溫至125℃，加入配制好的增速劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，全部加完后繼續(xù)攪拌6小時，倒出冷卻制成料錠。把上述料錠用陶瓷注射成型機(jī)按以下技術(shù)參數(shù)依模具制成若干形狀的陶瓷生坯：料缸溫度120℃，射嘴溫度110℃，成形壓力10Mpa，注射時間6秒，保壓時間20秒，模具溫度35℃。生坯經(jīng)1300℃的高溫焙燒制得碳化硅-氧化鋁-碳化硼三元陶瓷。