[發(fā)明專利]碳化硅預制件的燒結方法及鋁碳化硅板的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610239864.8
• 申請日: 2016-04-18
• 公開（公告）號: CN105906369B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設計）人: 肖浩;陳迎龍;蔣文評;陳柯;楊盛良
• 申請（專利權）人: 湖南浩威特科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06;C04B35/565;C04B41/88
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所43211
• 代理人: 李杰

1.一種碳化硅預制件的燒結方法，其特征在于，包括以下步驟：

將預制件素坯放置在燒結爐中，將爐溫從室溫升至200℃；

將爐溫從200℃分段升溫至600℃，在升溫過程中，將所述燒結爐中含石蠟蒸汽的煙氣抽至燃燒室，當石蠟蒸汽濃度降低時，調大燃燒室的火焰，當石蠟蒸汽濃度增高時，調小燃燒室的火焰，以排盡所述燒結爐內的石蠟蒸汽；

停止抽取煙氣，封閉所述燒結爐的煙氣出口，將爐溫升溫到820～860℃保溫，冷卻，開啟爐門，獲得碳化硅預制件。

2.根據(jù)權利要求1所述的碳化硅預制件的燒結方法，其特征在于，爐溫從200℃升溫至600℃過程包括第一升溫階段和第二升溫階段，所述第一升溫階段和所述第二升溫階段中的升溫過程和燃燒室的火焰調節(jié)過程包括以下步驟：

在所述第一升溫階段中，以3～5℃/min的速度將爐溫從200℃升溫到400℃并調大所述燃燒室的火焰；

在所述第二升溫階段中，以3～4℃/min的速度將爐溫從400℃升溫到600℃并調小所述燃燒室的火焰，將爐溫在600℃保溫0.5小時，并調大所述燃燒室的火焰。

3.根據(jù)權利要求1所述的碳化硅預制件的燒結方法，其特征在于，爐溫從室溫升至200℃的速度為3～5℃/min；

爐溫的最高溫度為850℃，爐溫從600℃升至850℃的速度為3～4℃/min，保溫時間為50～90分鐘。

4.根據(jù)權利要求1所述的碳化硅預制件的燒結方法，其特征在于，爐體冷卻至300℃以下時開啟爐門。

5.根據(jù)權利要求1所述的碳化硅預制件的燒結方法，其特征在于，煙氣的抽取速度隨著爐溫的升高逐漸升高。

6.根據(jù)權利要求1所述的碳化硅預制件的燒結方法，其特征在于，所述預制件素坯的制備包括以下步驟：

將D50為70～80μm和D50為10～12μm的球形碳化硅顆粒按質量比3:1稱量配比混勻，加入磷酸二氫鋁水溶液、石蠟微乳液和蒸餾水，進行濕混捏，得到混合料；

將所述混合料烘干，得到粉料；

所述粉料冷卻后，造粒，陳腐，經干法模壓成型獲得預制件素坯。

7.根據(jù)權利要求6所述的碳化硅預制件的燒結方法，其特征在于，在制備混合料過程中，所述磷酸二氫鋁水溶液、石蠟微乳液和蒸餾水分別為所述球形碳化硅顆粒總質量的3％、10％、5％，其中所述磷酸二氫鋁水溶液的濃度為50wt％，所述石蠟微乳液的濃度為50wt％。

8.根據(jù)權利要求6所述的碳化硅預制件的燒結方法，其特征在于，所述混合料的烘干過程具體為：

當所述混合料含水率為3％～4％時，將混合料在100℃～120℃下烘干，烘干時間為2～3h。

9.根據(jù)權利要求6所述的碳化硅預制件的燒結方法，其特征在于，所述粉料冷卻后，造粒，陳腐，經干法模壓成型的過程具體為：

將烘干得到的粉料冷卻后，經20～100目篩網進行造粒，再靜置陳腐23～25小時，然后在35～40MPa的壓力下進行干法模壓成型獲得預制件素坯。

10.根據(jù)權利要求2所述的碳化硅預制件的燒結方法，其特征在于，所述第一升溫階段的升溫速度為4℃/min。

11.根據(jù)權利要求2所述的碳化硅預制件的燒結方法，其特征在于，所述第二升溫階段的升溫速度為4℃/min。

12.一種鋁碳化硅板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將權利要求1～11中任一項燒結方法得到的碳化硅預制件放入石墨模具中包裝封套浸入750℃的熔融鋁液中，在室溫下先抽真空至700Pa，之后再加壓至5MPa，保壓時間為10分鐘，滲鋁形成鋁碳化硅復合材料基板。