[發明專利]一種碳化硅復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811391140.0
• 申請日: 2018-11-21
• 公開（公告）號: CN109468518A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 徐濤;梁逍
• 申請（專利權）人: 天津百騰信科技有限公司
• 主分類號: C22C30/00
• 分類號: C22C30/00;C22C32/00;C22C1/05;C22C1/10;C09D1/04;C09D7/61;C09D7/65
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本發明公開了一種碳化硅復合材料及其制備方法，由碳化硅作為主原料，所述制備方法包括：依次加入水、鋁粉和鎂粉在攪拌機內進行混合，然后加入粘結劑繼續攪拌、混合；裝入模具中冷壓成型，施加的壓強為10?25MPa，冷壓時間為20min；卸壓脫模，將壓制好的試樣放在烘干箱中以40?90攝氏度的溫度進行烘干；本發明將壓制好的不同碳化硅質量的樣品分為五組，放入真空熱壓爐內在不同的溫度點進行高溫燒結，可以得出五組相應的數據，從而便于使用者對碳化硅的燒結狀態進行觀察和記錄，方便后續改進，通過將碳化硅成品浸泡于耐高溫涂料中，可以增加碳化硅成品的耐高溫性能，使其可以在高溫環境下正常作業。

技術領域

本發明涉及碳化硅制備技術領域，具體是一種碳化硅復合材料及其制備方法。

背景技術

金剛砂又名碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生產綠色碳化硅時需要加食鹽)等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見的礦物，莫桑石，碳化硅又稱碳硅石，在當代C、N、B等非氧化物高技術耐火原料中，碳化硅為應用最廣泛、最經濟的一種，可以稱為金鋼砂或耐火砂，目前中國工業生產的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種，均為六方晶體，比重為3.20-3.25，顯微硬度為2840-3320kg/mm2，碳化硅復合材料是由多種材料混合而成的復合材料，其廣泛應用于汽車零件、散熱片和泵軸上。

但是現有的碳化硅復合材料在制備中需要進行燒結處理，而材料在不同溫度下的燒結效果不同，容易使材料的制備質量有所下降，同時制備后的碳化硅復合材料缺乏一定的耐高溫性能，使其難以適應高溫環境下的正常作業。因此，本領域技術人員提供了一種碳化硅復合材料及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種碳化硅復合材料及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種碳化硅復合材料及其制備方法，由碳化硅作為主原料，所述制備方法包括：

1)、依次加入水、鋁粉和鎂粉在攪拌機內進行混合，然后加入粘結劑繼續攪拌、混合；2)、裝入模具中冷壓成型，施加的壓強為10-25MPa，冷壓時間為20min；3)、卸壓脫模，將壓制好的試樣放在烘干箱中以40-90攝氏度的溫度進行烘干；4)、將烘干后的試樣進行低溫排膠，隨后將排膠后的試樣放入真空熱壓爐內燒結，方法為：先將真空熱壓爐升溫至500-650攝氏度，升溫速率為1h，隨后進行保溫2h，2h后繼續升溫至所需溫度點進行高溫燒結即得成品；隨后將成分為45％-70％石英粉、20％-45％水玻璃、4％-6％水溶性樹脂和4％-8％水倒入攪拌機內進行攪拌，得出相應的耐高溫涂料，其中攪拌時間為20min，其中加入各組分的質量份：水120-150份，鋁粉60份，鎂粉60份，碳化硅110份，粘結劑5份。

作為本發明進一步的方案：所述鋁粉的粒度為100-200目，所述鎂粉的粒度為100-200目，所述碳化硅的的粒度為1.5微米。

作為本發明再進一步的方案：所述混合的加料順序為先加水、再加碳化硅、然后加鎂粉和鋁粉，最后加粘結劑，所述粘結劑為聚氯乙烯粘結劑、丙烯酸壓敏粘結劑和聚亞胺酯樹脂粘結劑的一種或多種。

作為本發明再進一步的方案：所述烘干箱的的烘干時間為1.5-2.5h，且烘干箱的功率為1.5KW，所述烘干箱采用鼓風式烘干，且烘干箱采用鍍鋅板作為內膽。

作為本發明再進一步的方案：所述碳化硅的具體燒結步驟：將壓制好的不同碳化硅質量的樣品分為五組，放入真空熱壓爐內在不同的溫度點進行高溫燒結，燒結溫度點：800攝氏度、850攝氏度、900攝氏度、950攝氏度和1000攝氏度，

a、800攝氏度試樣燒結設定：1個小時升溫至500攝氏度，保溫1小時，保溫后再用1小時升溫至600攝氏度，保溫2小時，最后冷卻至室溫，取出試樣；