[發明專利]一種β-Sialon復相材料的制備方法

有效

• 申請號: 201710828945.6
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN107382350B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 王習東;王昊;劉麗麗
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/597;C04B35/622
• 代理公司: 11002 北京路浩知識產權代理有限公司
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發明涉及利用工業固體廢棄物資源制備新型耐火材料的技術領域，公開了一種β?Sialon復相材料的制備方法。包括以下步驟：粉碎混合，加水球磨，烘干預壓，燒結冷卻。本發明提供的一種β?Sialon復相材料的制備方法，提供了一套采用碳熱還原氮化方法燒結制備高性能的氮化硅復相耐火材料的完整工藝，改善了一系列工藝參數和合成程序，充分利用了多晶硅磨切廢料中的有價成分，拓寬了多晶硅磨切廢料的利用途徑，保護了環境。

技術領域

本發明涉及利用工業固體廢棄物資源制備新型耐火材料的技術領域，特別是涉及一種β-Sialon(塞隆)復相材料的制備方法。

背景技術

隨著信息工業和新能源產業的高速發展，多晶硅市場也隨之不斷擴大。其中，多晶硅的應用是需要將多晶硅鑄錠切割形成硅片，而在切割的過程中，切割刀具的磨損和切割過程中產生的多晶硅微粉同時進入切割料漿中，最終形成的切割料漿由于不能滿足切割要求而形成廢料漿。由于目前主要是采用碳化硅作為切割磨料，因此形成的廢料漿中主要成分為碳化硅和高純硅。

目前，該類廢料未能很好的再利用，大量的堆存處理。現有的利用方法中多晶硅廢料的使用量很少，并且其生產原料成本較高，不利于在該領域中進行推廣應用。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明的目的是提供一種β-Sialon復相材料的制備方法，以解決現有對多晶硅磨切廢料利用不充分，污染環境的問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供一種β-Sialon復相材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：將多晶硅磨切廢料粉碎，與鋁礬土、碳粉按質量比1：0.6～0.8：0.1～0.3的比例混合；

步驟二：將混合后的粉料加水放入球磨機中球磨混合均勻；

步驟三：將混合均勻后的粉料烘干，將烘干后的粉料放入模具內，預壓成型；

步驟四：將預壓成型后的粉料在氮氣氣氛下高溫燒結，燒結結束后降溫冷卻，制得β-Sialon復相材料。

其中，步驟一中，所述多晶硅磨切廢料的主要成分為硅單質和碳化硅。

其中，步驟一中，多晶硅磨切廢料粉碎的粒度不大于48μm。

其中，步驟二中，加水量按質量比為1：0.01～0.05，球磨混合時間為6～10小時。

其中，步驟三中，烘干溫度為100～120℃，烘干時間為10～12小時。

其中，步驟四中，氮氣濃度為99.5％～100％。

其中，步驟四中，燒結溫度為1450～1550℃。

其中，步驟四中，燒結時間為4～6小時。

(三)有益效果

本發明提供的一種β-Sialon復相材料的制備方法，提供了一套采用碳熱還原氮化方法燒結制備高性能的氮化硅復相耐火材料的完整工藝，改善了一系列工藝參數和合成程序，充分利用了多晶硅磨切廢料中的有價成分，拓寬了多晶硅磨切廢料的利用途徑，保護了環境。

附圖說明

圖1為發明實施例的工藝流程圖；

圖2為本發明中使用的多晶硅磨切廢料的XRD圖譜；

圖3為本發明實施例1制備得到的β-Sialon復相材料的XRD圖譜。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。