[發(fā)明專利]碳化硼陶瓷燒結(jié)制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310629021.5
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103613389A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 焦永峰;謝方民;戚明杰;鄔國平;楊勇輝
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波伏爾肯機(jī)械密封件制造有限公司
• 主分類號: C04B35/563
• 分類號: C04B35/563;C04B35/65
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33228
• 代理人: 李迎春

1.一種碳化硼陶瓷燒結(jié)制備方法，其特征在于：采用常壓原位反應(yīng)兩步燒結(jié)制備，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(shè)備，所述的各種原料包括以下重量百分比的各組分：碳化硼粉60～90wt%，碳粉1.8～18wt%，金屬粉8～36wt%，分散劑0.1～2wt%，粘接劑0.1～5wt%；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30～60wt%；

（2）將步驟（1）所得漿料，利用噴霧干燥造粒工藝制得造粒料；

（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(nèi)，真空度為0-10Mbar；在600～900℃溫度下保溫0.5～4h，脫去有機(jī)添加劑，得到預(yù)燒素坯；或在真空爐內(nèi)通入惰性保護(hù)氣體，在600～900℃溫度下保溫0.5～4h進(jìn)行預(yù)燒，脫去有機(jī)添加劑，得到預(yù)燒素坯；

（5）將步驟（4）所得的預(yù)燒素坯放入真空爐內(nèi)，控制真空爐內(nèi)真空度為0-10Mbar；在1400～1800℃溫度下保溫0.5～2h；繼續(xù)提高溫度，到1801～2100℃，保溫0.5～2h，燒結(jié)得到碳化硼陶瓷；或在真空爐內(nèi)通入惰性保護(hù)氣體，控制真空爐內(nèi)真空度為11000Pa在1400～1800℃溫度下保溫0.5～2h；繼續(xù)提高溫度，到1801～2100℃，保溫0.5～2h，燒結(jié)得到碳化硼陶瓷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硼陶瓷燒結(jié)制備方法，其特征在于：所述步驟（1）中的球磨制漿，具體為：采用碳化硼或碳化硅作為球磨時的介質(zhì)球，球徑為0.5～10mm，球料比即介質(zhì)球的重量與碳化硼、碳粉和金屬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(jī)轉(zhuǎn)速為30～800轉(zhuǎn)/分鐘。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硼陶瓷燒結(jié)制備方法，其特征在于：所述碳化硼粉中B₄C>90wt%，碳化硼粉的金屬粉粒度D₅₀：1～300μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硼陶瓷燒結(jié)制備方法，其特征在于：所述金屬粉為：Si粉、Al粉、Cu粉、Fe粉、Ti粉中的一種以上任意比例混合，粉的金屬粉粒度D₅₀：0.5～300μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硼陶瓷燒結(jié)制備方法，其特征在于：所述碳粉可以是石墨粉、氣糟法碳黑、焦炭、石油焦，碳粉中C＞95wt％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硼陶瓷燒結(jié)制備方法，其特征在于：所述分散劑為四甲基氫氧化銨、聚乙烯醇縮丁醛、氨水、正辛醇中的一種以上任意比例混合。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硼陶瓷燒結(jié)制備方法，其特征在于：所述粘結(jié)劑為糊精、聚乙烯醇、葡萄糖中的一種以上任意比例混合。