[發明專利]一種高耐熱震性碳/碳化硅歸集口及其制備方法

有效

• 申請號: 201610035023.5
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN105732054B
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 李兆敏;張玉軍;李文杰;劉歡;翟彥霞;狄聚澤
• 申請（專利權）人: 山東寶納新材料有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/565
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 張宏松

1.一種高耐熱震性碳/碳化硅歸集口，該歸集口采用碳/碳化硅泥料為原料制得，碳/碳化硅泥料的原料組成及重量百分比如下：碳化硅微粉50%～80%、氮化硼1%～5%、氮化鋁2%～6%、炭黑1%～5%、短切碳纖維3%～9%、石墨3%～10%、粘合劑2%～9%，有機溶劑8%～20%；各組分重量百分比之和為100%；

所述的粘合劑為酚醛樹脂和/或甲基纖維素；所述的有機溶劑為乙醇和/或四氫呋喃；

所述的短切碳纖維直徑為6～20μm，平均長度為3～10mm；碳化硅微粉的粒徑為1-10微米，炭黑、石墨的粒徑為1-100納米，氮化硼的粒徑為10-100納米，氮化鋁粒徑為2-20微米；所述的短切碳纖維按如下處理方法得到，將短切碳纖維于1200～1800℃的氬氣氣氛中進行熱處理，以去除表面金屬離子及雜質，然后用丙酮在超聲波中清洗至表面無膠，清洗完后在烘箱中烘至丙酮完全揮發；然后處理后的短切碳纖維于分散劑溶液中浸泡10～25小時后，用蒸餾水清洗凈后烘干，即得。

2.根據權利要求1所述的高耐熱震性碳/碳化硅歸集口，其特征在于，碳/碳化硅泥料的原料組成及重量百分比如下：碳化硅微粉55%～75%、氮化硼1%～3%、氮化鋁2%～5%、炭黑1%～3%、短切碳纖維4%～8%、石墨4%～9%、粘合劑3%～8%，有機溶劑8%～20%；各組分重量百分比之和為100%。

3.權利要求1所述的高耐熱震性碳/碳化硅歸集口的制備方法，步驟如下：

（1）混料：將碳化硅微粉、氮化硼、氮化鋁、炭黑、短切碳纖維、石墨、粘合劑，有機溶劑混合攪拌4-12h，得混合泥料；

（2）煉制：將混合泥料于真空條件下煉制20-90min，煉制溫度為5-35℃，得煉制后的泥料；

（3）陳化：將煉制后的泥料于無氧條件下恒溫陳化2-7天；

（4）溫壓成型：陳化后的泥料放入模具中，使用溫壓成型機中成型，得歸集口生坯，溫度選用60-140℃，壓力為4-12MPa，溫壓時間為10-90min；

（5）排膠：將歸集口生坯于真空狀態下，升溫至600-800℃進行排膠10-60min，氮氣保護降至室溫；

（6）燒結：排膠后的歸集口胚體于真空狀態下，升溫至1530-1760℃保溫30-180min，燒結過程中通入氬氣作為保護氣體，冷卻至室溫，即得所述的碳/碳化硅歸集口。

4.根據權利要求3所述的高耐熱震性碳/碳化硅歸集口的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，混合攪拌時間為6-9小時，混合攪拌為逆時針攪拌；步驟（2）中，煉制時間為30-60min，煉制溫度為10-30℃，真空度為0.06-0.1MPa。

5.根據權利要求3所述的高耐熱震性碳/碳化硅歸集口的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，所述的陳化為恒溫真空陳化，真空陳化2～4天，控陳化溫度15~30℃，真空度小于等于90Pa；步驟（4）中，溫壓成型壓力為6-10MPa，溫度為80-120℃，溫壓時間為15-80min。

6.根據權利要求3所述的高耐熱震性碳/碳化硅歸集口的制備方法，其特征在于，步驟（5）中，排膠溫度為650-750℃，排膠保溫15-45min，升溫速率為2-20℃/min；步驟（6）中，燒結溫度為1580-1730℃，保溫60-120min，升溫速率2-40℃/min。