[發明專利]常壓燒結碳化硼陶瓷的制備方法

有效

• 申請號: 201110312450.0
• 申請日: 2011-10-17
• 公開（公告）號: CN102503429A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 鄔國平
• 申請（專利權）人: 寧波伏爾肯機械密封件制造有限公司
• 主分類號: C04B35/563
• 分類號: C04B35/563;C04B35/622
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務所(普通合伙) 33228
• 代理人: 代忠炯

1.一種常壓燒結碳化硼陶瓷的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）將各種原料按照配方比例放入混料制漿設備中，所述的各種原料包括以下重量百分比的各組分：碳化硼粉70~97wt%，碳化硅粉0~15wt%，碳粉1~15wt%；然后球磨制漿，球磨制漿過程另外加入去離子水，使得所得的漿料的固含量為30~70?wt?%；

（2）將步驟（1）所得漿料，利用噴霧干燥造粒工藝制得造粒料，具體為：采用漿料泵將步驟（1）中制備的漿料送入噴霧干燥造粒機的造粒噴頭中霧化，漿料泵輸送漿料的壓力為0.01~0.3Mpa；或者利用恒流泵將漿料送入噴霧干燥造粒機中的離心轉盤噴頭中形成微小霧滴，離心轉盤轉速為1000~20000轉/分鐘，噴霧干燥造粒機的進口溫度為150~300℃、出口溫度為70~140℃；

（3）將步驟（2）所制造粒料采用干壓法成型或冷等靜壓成型工藝得到素坯；

（4）將步驟（3）所得的素坯放入真空爐內，控制真空爐內真空度為10~1000Pa或通入惰性保護氣體，在1900^oC~2200^oC溫度下保溫0.5~4h完成常壓燒結得到碳化硼陶瓷。

2.根據權利要求1所述的常壓燒結碳化硼陶瓷的制備方法，其特征在于：步驟（1）中的制漿設備為砂磨機、球磨機或行星磨。

3.根據權利要求1所述的常壓燒結碳化硼陶瓷的制備方法，其特征在于：步驟（1）中的球磨制漿，通過控制球磨混料時間、球磨機轉速、球料比，制得適于噴霧干燥造粒的漿料，具體為：采用碳化硼或碳化硅作為球磨時的介質球，球徑為0.5~10mm，球料比即介質球的重量與碳化硼、碳粉和碳化硅粉三種原料之和的比值為(0.25~4)∶1，球磨混料時間為1~40小時，漿料pH值為3~10，球磨機轉速為30~800轉/分鐘。

4.根據權利要求1所述的常壓燒結碳化硼陶瓷的制備方法，其特征在于：所述的碳化硼粉為B₄C?>90wt%，?D₅₀<2.0μm的碳化硼粉。

5.根據權利要求1所述的常壓燒結碳化硼陶瓷的制備方法，其特征在于：所述的碳化硅粉為SiC>90wt%，?D₅₀<3.5μm的碳化硅粉。

6.根據權利要求1所述的常壓燒結碳化硼陶瓷的制備方法，其特征在于：所述的碳粉為石墨粉、氣糟法碳黑、焦炭、石油焦或有機轉換碳中的一種或一種以上。

7.根據權利要求1所述的常壓燒結碳化硼陶瓷的制備方法，其特征在于：步驟（1）中的原料還可以包括粘結劑0.5%~5?wt%，分散劑?0.2%~5?%，即加入粘結劑和分散劑后，步驟（1）中的各原料配方為：碳化硼粉70~97wt%，碳化硅粉0~15wt%，碳粉1~15wt%，粘結劑0.5%~5?wt%，分散劑?0.2%~5?%；然后球磨制漿，球磨制漿過程另外加入去離子水，使得所得的漿料的固含量為30~70?wt?%。

8.根據權利要求7所述的常壓燒結碳化硼陶瓷的制備方法，其特征在于：所述的粘結劑為糊精、聚乙烯醇、葡萄糖中的一種或一種以上。

9.根據權利要求7所述的常壓燒結碳化硼陶瓷的制備方法，其特征在于：所述的分散劑為四甲基氫氧化銨、聚乙烯醇縮丁醛、氨水中的一種或一種以上。