[發(fā)明專利]原位合成納米SiC顆粒增強(qiáng)反應(yīng)燒結(jié)碳化硅陶瓷的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410363439.0
• 申請(qǐng)日: 2014-07-28
• 公開（公告）號(hào): CN104671788A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳海奕;藍(lán)振華;柯美亞;李建峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海柯瑞冶金爐料有限公司;上海海事大學(xué);上海彭浦特種耐火材料廠有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/565
• 分類號(hào): C04B35/565;C04B35/622
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 潘振甦

1.一種原位合成納米SiC顆粒增強(qiáng)反應(yīng)燒結(jié)碳化硅陶瓷的方法，包括原料配置、原位合成，其特征在于：

①使用的原料是粒度為45～75微米的碳化硅粉60～65％，粒度為3～5微米的碳化硅粉15～20％，粒度為3～5微米的金屬硅粉4～6％，淀粉3～5％，炭黑5～9％，石墨粉3～6％；以上均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)；

②外加質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1～1.5％的羧甲基纖維素作結(jié)合劑；

③淀粉炭化與金屬硅粉原位反應(yīng)合成納米碳化硅，并以此增強(qiáng)反應(yīng)燒結(jié)碳化硅陶瓷。

2.按權(quán)利要求1所述方法，其特征在于具體工藝步驟是：

(1)配料：首先將4～6％的金屬硅粉和3～5％的淀粉裝入球磨機(jī)混合球磨，球磨8～16小時(shí)之后，再分別加入60～65％的粒度為45～75微米的碳化硅粉、15～20％的粒度為3～5微米的碳化硅粉、5～9％的炭黑和石墨粉3～6％，在攪拌機(jī)中預(yù)混后，外加上述干粉質(zhì)量1～1.5％的羧甲基纖維素和適量的水，繼續(xù)攪拌6～10小時(shí)后，取出漿料；

(2)注漿成型：將上述漿料放入真空壓力罐中，經(jīng)真空處理后將漿料注入石膏模具，6～12小時(shí)后開模，放入50-70℃烘箱烘干；

(3)燒成：首先將上述烘干后的坯體在真空爐中，600～700℃淀粉炭化并保溫，再升溫到1350～1400℃保溫，使在坯體中淀粉炭化產(chǎn)物和硅粉反應(yīng)合成納米碳化硅粉；隨爐冷卻至室溫，取出放入石墨坩堝中，埋入粒度為3～5毫米的金屬硅，再重新放入真空爐中合成SiC，升溫到1550～1900℃，保溫2～4小時(shí)后隨爐降溫，從而形成納米SiC顆粒增強(qiáng)反應(yīng)燒結(jié)碳化硅陶瓷；

(4)清理：對(duì)出爐后的的產(chǎn)品進(jìn)行打磨清理，去除表面硅渣，得到成品。

3.按權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：

a)步驟(1)配料中所述的球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為150-250轉(zhuǎn)/分；

b)步驟(1)配料中所述的預(yù)混時(shí)間為0.5-1小時(shí)；

c)步驟(2)注漿成型所述的真空處理真空度為2.5-9KPa；真空處理時(shí)間為1-2小時(shí)；

d)步驟(2)注漿成型開模后放入50-70℃烘箱，烘焙時(shí)間為20-24小時(shí)；

e)步驟(3)燒成坯體在真空爐中淀粉炭化的真空度不小于2Pa，保溫1-1.5小時(shí)；

f)步驟(3)所述的金屬硅純度為98％。

4.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：

①所述的碳化硅粉質(zhì)量百分純度為大于98.5％；

②所述的作為原料金屬硅粉質(zhì)量百分純度大于99.3％；

③所述的碳黑質(zhì)量百分?jǐn)?shù)純度大于99.7％；

④所述的石墨粉質(zhì)量百分純度大于98.5％。

5.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于原位合成SiC納米顆粒粒徑小于100納米。