[發(fā)明專利]碳化硅質(zhì)氫收集器的工藝方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310482903.3
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號(hào): CN103553621A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫洪鳴;李婭潔;郝巖;李連躍;任東琦;李斌
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽星光技術(shù)陶瓷有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/565
• 分類號(hào): C04B35/565;C04B38/06
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標(biāo)代理有限公司 21209
• 代理人: 王東煜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及碳化硅質(zhì)氫收集器的工藝方法。???

背景技術(shù)

碳化硅制作的鋁液測氫收集器件是測氫儀中的一個(gè)關(guān)鍵部件。由于鋁合金在液態(tài)時(shí)吸收氫氣，如不除掉就會(huì)在鑄件中產(chǎn)生氣孔。因此在澆注前精確測量熔融鋁液中的含氫量是非常重要的，這樣可以保證鋁液在除氣精煉后將氫含量控制在允許范圍內(nèi)，由于碳化硅材料與鋁溶液不相互潤濕，因此碳化硅成為鋁液測氫收集器的適合材料。

以往碳化硅的成型方法通常采用的是注漿成型，但由于該產(chǎn)品尺寸小，形狀復(fù)雜，產(chǎn)品精度要求高，采用傳統(tǒng)的注漿成型根本無法滿足成型及精度的要求，故本發(fā)明打破原有成型方式，采用熱壓鑄成型方法制作超異型測氫收集器件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種可滿足鋁合金熔液含氫量快速測定，使用成本低，制作效率高的碳化硅制質(zhì)鋁液測氫收集器件的工藝方法。????

采用的技術(shù)方案是：

碳化硅質(zhì)氫收集器的工藝方法，包括下列步驟：

步驟一，將200目碳化硅粗粉及D50?=1.5um碳化硅細(xì)粉以1：1比例以球磨或機(jī)械攪拌進(jìn)行混料，保證充分混合均勻；

步驟二，將按碳化硅混合料重量百分比，取石蠟4?~?10%、蜂蠟2?~?5%、油酸0.5?~?2%在60?~?90℃溫度下進(jìn)行熔化，制成石蠟、蜂蠟、油酸混合熔液；

步驟三，將球磨好的混合碳化硅干粉緩慢均勻加入到步驟二配好的混合熔液中，再用強(qiáng)力攪拌槳進(jìn)行加熱攪拌12小時(shí)，制成氫收集器件原料，備用；

步驟四，將備好的氫收集器件原料倒入熱壓鑄成型機(jī)進(jìn)行壓鑄，料桶溫度為60~90℃，壓鑄壓力為0.3~0.7MPa，保壓時(shí)間為10~60S，再將坯體從金屬模具中取出，冷卻10~30S之后脫模，半成品成型；

步驟五，將半成品放入脫蠟釜進(jìn)行脫蠟處理，脫蠟結(jié)束后進(jìn)行清掃附著在半成品上的脫蠟粉以及修坯處理；

步驟六，最后在真空感應(yīng)燒結(jié)爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)；

步驟七，燒成后的產(chǎn)品在強(qiáng)酸的環(huán)境下浸泡2~5天除雜質(zhì)處理，再在離子水里浸泡3-5天進(jìn)行水洗處理，經(jīng)無塵干燥包裝，即碳化硅質(zhì)氫收集器件。

上述的步驟五脫蠟溫度60?~?150℃，保溫24?~?48小時(shí)。

上述的步驟六燒結(jié)溫度為2380~2500℃。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)：

1、采用熱壓鑄成型工藝優(yōu)點(diǎn)諸多，與傳統(tǒng)注漿成型相比：可成型形狀復(fù)雜的陶瓷制品，金屬模具尺寸精度高，幾乎不需要后續(xù)加工；成型時(shí)間短，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本相對較低，對生產(chǎn)設(shè)備和操作環(huán)境要求不高。

2、碳化硅氫收集器件采用2380-2500℃的高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)原理是細(xì)顆粒的蒸發(fā)，凝聚在粗顆粒的周圍，粗顆粒長大。這種蒸發(fā)凝聚的機(jī)理使得碳化硅質(zhì)氫收集器件的內(nèi)部孔洞結(jié)構(gòu)均勻，氣孔可通過燒結(jié)控制在60-80um之間。

3、本發(fā)明采用除雜質(zhì)工序，通過強(qiáng)酸的浸泡，使材料內(nèi)金屬含量雜質(zhì)控制在0.1%以內(nèi)。

4、采用碳化硅質(zhì)制作的鋁液測氫收集器件具有分析精度高、分析速度快?、降低了產(chǎn)品廢品率，從而減少了能源、材料、設(shè)備和人力資源的消耗，由此產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的俯視圖。

實(shí)施例一

碳化硅質(zhì)氫收集器的工藝方法，包括下列步驟：

1、將200目碳化硅粗粉及D50?=1.5um碳化硅細(xì)粉以1：1比例以球磨進(jìn)行混料，保證充分混合均勻；

2、將按碳化硅混合料重量百分比，取石蠟5%、蜂蠟3%、油酸0.5?%在70℃溫度下進(jìn)行熔化，制成石蠟、蜂蠟、油酸混合熔液；

3、將球磨好的混合碳化硅干粉緩慢均勻加入到步驟二配好的混合熔液中，再用強(qiáng)力攪拌槳進(jìn)行加熱攪拌12小時(shí)，制成氫收集器件原料，備用；

4、將備好的氫收集器件原料倒入熱壓鑄成型機(jī)進(jìn)行壓鑄，料桶溫度為60~90℃，壓鑄壓力為0.3~0.7MPa，保壓時(shí)間為20S，再將坯體從金屬模具中取出，冷卻15S之后脫模，半成品成型；

5、將半成品放入脫蠟釜進(jìn)行脫蠟處理，脫蠟溫度100℃，保溫25小時(shí)脫蠟結(jié)束后進(jìn)行清掃附著在半成品上的脫蠟粉以及修坯處理；

6、最后在真空感應(yīng)燒結(jié)爐中2380℃進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)；

7、燒成后的產(chǎn)品在強(qiáng)酸的環(huán)境下浸泡2~5天除雜質(zhì)處理，再在去離子水里浸泡3-5天進(jìn)行水洗處理，經(jīng)無塵干燥包裝，即碳化硅質(zhì)氫收集器件。

實(shí)施例二