[發明專利]碳化硅晶須結合高強復合浸入式水口及制造方法

有效

• 申請號: 201610052386.X
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105642877B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 李心慰;曲殿利;吳鋒;徐娜;欒旭
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: B22D41/54
• 分類號: B22D41/54
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所21224
• 代理人: 張群

1.碳化硅晶須結合高強復合浸入式水口，包括外層本體、外層渣線段、內層、界面層；其特征在于，高溫作用下利用碳化硅晶須的釘扎作用，使水口外層與無碳內層緊密結合在一起，實現層狀復合體高溫陶瓷結合；

外層本體原料及其質量百分含量：白剛玉、板狀剛玉中一種或兩種40-60％，煅燒氧化鋁3-10％，鱗片石墨10-25％，其余為鋯莫來石、碳化硅、金屬硅、碳化硼中的一種或幾種，外加外層本體原料總量的7-10％酚醛樹脂結合劑；外層渣線段原料及其質量百分含量：電熔穩定氧化鋯70-80％，鱗片石墨8-12％，其余為鋯莫來石、碳化硅、金屬硅、碳化硼中的一種或幾種，外加外層渣線段原料總量的5-10％酚醛樹脂結合劑；

內層原料及其質量百分含量：白剛玉、板狀剛玉中的一種或兩種40-60％，煅燒氧化鋁3-10％，塞隆、阿隆或氮化硅中的一種或幾種15-40％，外加內層原料總量6-8％鋁溶膠結合劑；

界面層原料及其質量百分含量：白剛玉、板狀剛玉中的一種或兩種40-60％，煅燒氧化鋁3-10％，塞隆、阿隆或氮化硅中的一種或幾種15-40％，外加界面層原料總量8-10％界面溶膠；界面溶膠是由60-80％正硅酸乙酯與20-40％蔗糖混合均勻后在40-60℃處理12-24h使之形成溶膠,溶膠常溫下使水口外層與無碳內層緊密結合；經1400-1500℃高溫煅燒，溶膠反應生成竹節狀、蘆葦狀、端面是尖的β-碳化硅晶須，β-碳化硅晶須分別嵌入到水口外層和內層內部，將兩復合層更緊密結合在一起。

2.根據權利要求1所述的碳化硅晶須結合高強復合浸入式水口制造方法，其特征在于，高溫作用下利用碳化硅晶須的釘扎作用，使水口外層與無碳內層緊密結合在一起，實現層狀復合體高溫陶瓷結合；

包括如下步驟：

第一步，將外層本體、外層渣線段、內層、界面層粉狀原料按碳化硅晶須結合高強復合浸入式水口的配比稱量分別混合均勻；

第二步，將正硅酸乙酯與蔗糖按配比稱量混合均勻后40-60℃處理12-24h形成溶膠，待用；

第三步，向外層本體混合料中緩慢加入本體原料總量7-10％的酚醛樹脂進行造粒；向外層渣線段混合料中緩慢加入外層渣線段原料總量5-10％的酚醛樹脂進行造粒；向內層混合料中緩慢加入內層原料總量6-8％的鋁溶膠攪拌均勻待用；向界面層混合料中緩慢加入界面層原料總量8-10％的第二步形成的溶膠，攪拌均勻待用；

第四步，將外層本體造粒料、外層渣線段造粒料、內層混合料、界面層混合料分別按次序加入模具，使用等靜壓成型；

第五步，成型產品在1400-1500℃無氧環境下燒制1h，燒成后經過車床加工，表面涂敷防氧化涂層，烘干，即得最終產品。