[發明專利]一種碳化硅擠出成型生產燒結工藝

在審

• 申請號: 201910304574.0
• 申請日: 2019-04-16
• 公開（公告）號: CN109956755A
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 龔志剛;馬坤;郝文虎;龔紅宇;龔洋;閆帥帥;韓宇;張霞;高志民;袁洪峰;張璐
• 申請（專利權）人: 山田研磨材料有限公司
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/565
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種碳化硅擠出成型生產工藝，屬于碳化硅加工技術領域。包括以下步驟：（1）將碳化硅粉料和燒結助劑粉末進行混合，加入去離子水，混合均勻后得到預混合物；（2）、向步驟（1）所得的預混合物中加入碳纖維進行混合，混合均勻后得到原料混合物，滴加氨水調節其值至9.5?10.5，得到碳化硅料漿，然后將碳化硅漿料陳腐24小時；（3）、擠出成型；（4）、陰干定型碳化硅素坯；（5）烘干；（6）、高溫燒結。本發明碳化硅擠出成型燒結工藝，擠出成型產品成品率高，可有效降低產品斷坯率，燒結后產品強度高，燒結產品合格率達90%。

技術領域

本發明涉及一種碳化硅擠出成型生產燒結工藝，屬于碳化硅加工技術領域。

背景技術

碳化硅陶瓷具有高硬度、高分解溫度、高導熱率、低膨脹、耐腐蝕等多種優良特性，已在機械、石油、汽車工業等領域大顯身手。隨著現代國防、空間技術以及能源技術的迅速發展，碳化硅作為高技術陶瓷，特別是高性能結構陶瓷的應用日益廣泛，如作為高溫熱機材料諸如高溫燃汽輪機的燃燒室、渦輪機葉片、渦輪增壓器轉子、高溫噴嘴等的主要候選材料。與此同時，對碳化硅陶瓷幾何形狀的復雜性、韌性、強度及可靠性的要求越來越高。

碳化硅的結構特點決定了它的一系列優良性能，高強度、高硬度、耐高溫、抗氧化、高熱導率、低熱膨脹率、具有優良的化學穩定性以及不被大多數的酸堿溶液所腐蝕。碳化硅陶瓷材料還具有高溫抗氧化特性。高溫氧化時表面生成致密的保護膜，抑制了氧的進一步氧化,因此具有優異的抗氧化性能。碳化硅陶瓷所具備的優良性能使其在機械、化工、能源、軍工等使用環境苛刻的應用領域中展示著重要的應用前景。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種碳化硅擠出成型生產燒結工藝，該工藝制得的碳化硅燒結產品強度高，結構均勻，整體可靠性高。

本發明的技術方案是：一種碳化硅擠出成型生產燒結工藝，包括以下步驟：

（1）、將碳化硅粉料和燒結助劑粉末進行混合，加入去離子水，混合均勻后得到預混合物；

（2）、向步驟（1）所得的預混合物中加入碳纖維進行混合，混合均勻后得到原料混合物，滴加氨水調節其值至9.5-10.5，得到碳化硅料漿，然后將碳化硅漿料陳腐24小時；

（3）、擠出成型：將碳化硅料漿放入擠出機內進行擠出成型，得碳化硅素坯；

（4）、陰干定型碳化硅素坯：將碳化硅素坯轉移到陰干定型工具上，于室內陰干2天；

（5）烘干：將從碳化硅坯放入恒溫干燥箱中,50-60℃烘干8-10小時,升溫至120-150℃烘干5-8小時后取出；

（6）、高溫燒結：將碳化硅素坯放入真空熱壓爐在氨氣保護氣氛下進行常壓燒結,按20℃/min速度先升溫至1100-1200℃保溫3-5小時，然后以10℃/min的速度升溫至1700-1800℃保溫2-3小時,保溫結束降溫至50℃時開爐取出燒結制品。

所述燒結助劑為鋁釔。

所述碳纖維的直徑為 0.2 ～ 5.0μm，長度為 2-3mm。加入碳纖維在燒結過程中形成了碳化硅纖維，使得擠出成型反應燒結碳化硅方梁的顯微結構均勻，強度高，整體可靠性高。

所述碳化硅混合微粉、燒結助劑和碳纖維的質量比為10:1.2:1.0。

本發明的有益效果是：本發明碳化硅擠出成型燒結工藝，擠出成型產品成品率高，可有效降低產品斷坯率，燒結后產品強度高，燒結產品合格率達90%。

具體實施方式

實施例1

一種碳化硅擠出成型生產燒結工藝，包括以下步驟：