[發明專利]一種反應燒結碳化硅陶瓷薄壁管、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202011001072.X
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112225562B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 趙金;王興龍;戈旭升;皇甫丙臣;姚民利;劉煒;劉飛
• 申請（專利權）人: 陜西固勤材料技術有限公司
• 主分類號: C04B35/565
• 分類號: C04B35/565;C04B35/622;C04B35/64;B28B13/02;B28B23/02;B28B3/02
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 孫雅靜

1.一種反應燒結碳化硅陶瓷薄壁管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）原料的混合：

按質量百分比稱取炭黑5~20%，碳化硅粉末75~94%和分散劑1~5%，首先將分散劑和炭黑混合加水攪拌，然后加入碳化硅粉末，攪拌，得到備用漿料；

2）將聚氨酯過濾海綿、加密PP納米材質涂層和加固碳纖維布中的一種或多種作為過濾材料貼在石膏模具的內壁上得到貼有網狀聚合物的石膏模具，所述的過濾材料的貼覆厚度為0.4~2mm；

3）注漿：將備用漿料注入貼有網狀聚合物的石膏模具中，依次進行放漿、脫模和壓制得到素坯；

4）烘干：將素坯依次進行低溫烘干和高溫烘干，所述的低溫烘干的溫度為35~45℃，所述的高溫烘干的溫度為60~70℃；

5）真空燒結：將經步驟4烘干的素坯放入真空燒結爐中，進行抽真空燒結，之后冷卻至室溫出爐即得；

所述聚氨酯過濾海綿由普通開孔軟泡經爆破處理加工而成；

所述加密PP納米材質涂層是指PP+PE+納米涂層；

制得的碳化硅陶瓷薄壁管的外形尺寸為：Φ500mm外徑*490mm內徑*5mm*2000mm。

2.根據權利要求1所述的反應燒結碳化硅陶瓷薄壁管的制備方法，其特征在于，所述的碳化硅粉末由粒徑為0.4~0.6μm、純度為99.4~99.6%的α型碳化硅粉末一和粒徑為170~190μm、純度為99.75~99.85%的α型碳化硅粉末二以質量比為1：（1.8~2.4）混合而成。

3.根據權利要求1所述的反應燒結碳化硅陶瓷薄壁管的制備方法，其特征在于，所述的分散劑包括聚乙烯醇、己烯基雙硬脂酰胺、硫酸酯鹽、硬脂酸單甘油酯、聚丙烯酸和羧酸鹽中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的反應燒結碳化硅陶瓷薄壁管的制備方法，其特征在于，所述的低溫烘干時間為24~36h，所述的高溫烘干時間為18~24h；

所述的5）真空燒結具體包括：將經步驟4烘干的素坯放入真空燒結爐中，進行抽真空燒結，向燒結爐內通氮氣至常壓后進行加熱，加熱溫度與時間的關系為：從室溫加熱至800~900℃，加熱3~6h，保溫0.4~0.6h，從800~900℃加熱至1600~1900℃，加熱8~10h，保溫1~3h，之后冷卻至室溫出爐，即得。

5.權利要求1~4任一所述的反應燒結碳化硅陶瓷薄壁管的制備方法制得的反應燒結碳化硅陶瓷薄壁管，其特征在于，所述的碳化硅陶瓷薄壁管的密度為2.9~3.08g/cm³，三點抗彎強度為150~360MPa。

6.根據權利要求5所述的反應燒結碳化硅陶瓷薄壁管，其特征在于，所述的反應燒結碳化硅陶瓷薄壁管的制備方法包括：將原料注入貼有網狀聚合物的石膏模具中，依次進行放漿、脫模和壓制得到素坯，然后進行烘干和真空燒結即得，所述的網狀聚合物的厚度為0.4~2mm；

所述的網狀聚合物為聚氨酯過濾海綿、加密PP納米材質涂層和加固碳纖維布中的一種或多種。