[發明專利]賽隆結合碳化硅陶瓷升液管的制備方法

在審

• 申請號: 201910553224.8
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN110272284A
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 程之勇;唐竹興;程彥森;白佳海;何靜;譚立新;馮銳;寇連星;高增麗;張海艷
• 申請（專利權）人: 東營新科信特陶有限責任公司
• 主分類號: C04B35/599
• 分類號: C04B35/599;C04B35/577;C04B35/622;B22D18/04;B22D35/04
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 宋風娥

賽隆結合碳化硅陶瓷升液管的制備方法，將鋁溶膠、硅溶膠、金屬硅粉和金屬鋁粉均勻混合后干燥制成混合粉體1，然后加入碳化硅粉體混合均勻后制成混合粉體2，混合粉體2經等靜壓成型后燒制成賽隆結合碳化硅陶瓷升液管。本發明其優點在于采用了鋁溶膠、硅溶膠、金屬硅粉和金屬鋁粉為原料，使得物相混合更加均勻，燒制過程中生成氮化硅和氮化鋁，新生成的氮化硅和氮化鋁活性高，使得其與鋁溶膠和硅溶膠中的氧化鋁和氧化硅反應生成賽隆的溫度更低，通過改變組成和燒成溫度調整賽隆相的膨脹系數，使之與碳化硅的膨脹系數相匹配，提高賽隆結合碳化硅陶瓷升液管的使用壽命。

技術領域

本發明涉及一種賽隆結合碳化硅陶瓷升液管的制備方法，屬于陶瓷材料制備技術領域。

背景技術

陶瓷升液管應用于鋁合金鑄造行業，連接鑄造設備與鑄造模具形成鋁合金熔體通道，在生產過程中鋁合金熔體間歇通過陶瓷升液管，使陶瓷升液管受到熱沖擊的頻率、強度較高，極易使之產生裂紋損壞。目前國內外主要采用鈦酸鋁、賽隆、氮化硅、氧氮化硅結合碳化硅、氮化硅結合碳化硅等材質陶瓷升液管。鈦酸鋁和氮化硅結合碳化硅材質陶瓷升液管使用壽命較短，不能滿足生產需要，而賽隆陶瓷升液管或氮化硅陶瓷升液管的價格太高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種更能適應鋁合金鑄造行業使用的賽隆結合碳化硅陶瓷升液管的制備方法，其技術方案為：

將鋁溶膠、硅溶膠、金屬硅粉和金屬鋁粉均勻混合后干燥制成混合粉體1，然后加入碳化硅粉體混合均勻后制成混合粉體2，再將混合粉體2經等靜壓成型后燒制成賽隆結合碳化硅陶瓷升液管，具體步驟如下：

（1）混合粉體1的制備：將氧化鋁含量為10~30%的鋁溶膠：二氧化硅含量為10~30%的硅溶膠：粒度為3~20μm的金屬硅粉：粒度為3~20μm的金屬鋁粉以重量百分比為51~80：29~14：10~3：10~3的比例均勻混合經干燥后制成混合粉體1；

（2）混合粉體2的制備：將混合粉體1：粒度為3μm~2mm碳化硅粉體以重量百分比為38~72：62~28的比例均勻混合后成制混合粉體2；

（3）賽隆結合碳化硅陶瓷升液管坯體的制備：將混合粉體2均勻裝入賽隆結合碳化硅陶瓷升液管模具內在100~300MPa.壓力下等靜壓成型，制成賽隆結合碳化硅陶瓷升液管坯體；

（4）將制成的賽隆結合碳化硅陶瓷升液管坯體在450℃~600℃的溫度范圍內緩慢升溫4~8小時，在620℃的溫度下保溫2~4小時，再在1300~1400℃的溫度范圍內緩慢升溫4~8小時，在1420℃的溫度下保溫2~4小時，然后在1420~1550℃的溫度下燒制2~4小時制成賽隆結合碳化硅陶瓷升液管。

本發明其優點在于：

1、本發明采用鋁溶膠、硅溶膠、金屬硅粉和金屬鋁粉為原料，使得物相混合更加均勻，并與碳化硅顆粒更充分接觸，生成的賽隆相與碳化硅顆粒結合更緊密；

2、本發明采用的金屬硅粉和金屬鋁粉在燒制過程中生成氮化硅和氮化鋁，新生成的氮化硅和氮化鋁活性高，使得其與鋁溶膠和硅溶膠中的氧化鋁和氧化硅反應生成賽隆的溫度更低。

3、采用本發明所提供的配方體系可以通過改變組成和燒成溫度調整賽隆相的膨脹系數，使之與碳化硅的膨脹系數相匹配，提高賽隆結合碳化硅陶瓷升液管抗熱沖擊能力，從而提高賽隆結合碳化硅陶瓷升液管的使用壽命。

具體實施方式：

實施例1

（1）混合粉體1的制備：將氧化鋁含量為10%的鋁溶膠：二氧化硅含量為10%的硅溶膠：粒度為3μm的金屬硅粉：粒度為3μm的金屬鋁粉以重量百分比為51：29：10：10的比例均勻混合經干燥后制成混合粉體1；

（2）混合粉體2的制備：將混合粉體1：粒度為3μm碳化硅粉體以重量百分比為38：62的比例均勻混合后成制混合粉體2；