[發明專利]碳化硅陶瓷材料、陶瓷模具及其制備方法

在審

• 申請號: 202011157726.8
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN114478014A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 張金棟;楊偉;陳志斌
• 申請（專利權）人: 深圳市萬普拉斯科技有限公司
• 主分類號: C04B35/565
• 分類號: C04B35/565;C04B35/622;C04B35/64;B28B1/54;B28B3/02;B28B7/42;B28B11/24
• 代理公司: 深圳市嘉勤知識產權代理有限公司 44651
• 代理人: 王敏生

本申請公開一種碳化硅陶瓷材料、陶瓷模具及其制備方法，碳化硅陶瓷材料包括：碳化硅微粉75?90％、粘結劑2?5％及燒結助劑5?20％；其中，所述碳化硅微粉的累計粒度分布百分數達到50％時所對應的粒徑為0.2?1.0μm。陶瓷模具的制備方法包括：按預設的質量比例將碳化硅陶瓷材料的各項原料進行研磨；混合研磨后的所述原料，形成粉料；利用預設的模具對所述粉料進行預壓成型，形成坯料；將所述坯料進行燒制形成所述陶瓷模具。通過采用碳化硅作為主要原料，碳化硅的硬度遠較石墨高，耐磨損性能好，同時，碳化硅的C?Si鍵能較大，在高溫情況下，相比石墨更難氧化，減少了因為氧化及脫落產生的麻點，有效提高模具壽命，減少后期維護帶來的成本投入。

技術領域

本申請涉及模具技術領域，具體涉及一種碳化硅陶瓷材料、陶瓷模具及其制備方法。

背景技術

3D玻璃成型主要采用熱彎工藝實現，將切割好的玻璃放在上下弧形模具之間，在熱彎機內通過幾段工位依次加熱到一定溫度使玻璃軟化，在一定壓力下軟化玻璃逐漸和模具貼合，再通過保壓、逐步降溫的方式將其冷卻，從而得到具有曲面造型的3D玻璃。目前常規熱彎模具材料為石墨材料，石墨具有耐高溫、導熱性好、耐腐蝕、成本低、易加工的特點，溫度越高時，其性質反而越硬，這樣就不會存在變形的問題，可以保證最大限度的精密程度；同時，石墨模具本身不與玻璃浸潤，能保證玻璃產品本身的表面質量。

現有的石墨模具，對于常規的小角度兩面彎曲玻璃產品，其模具壽命可達1000次以上，但隨著3D曲面玻璃產品造型越來越復雜，加工難度相應提高，對產品成型所用模具的要求也更嚴苛，因為石墨本身易氧化、硬度低、不耐磨損，往往模具使用數百甚至數十次，即產生嚴重的氧化掉粉現象，從而使得產品表面模印和麻點缺陷較重，需要及時對模具進行維護拋光，而拋光難度和成本較大。

發明內容

鑒于此，本申請提供一種碳化硅陶瓷材料及陶瓷模具的制備方法，以解決現有的石墨模具高溫下易氧化、不耐磨損導致增加維護成本的問題。

本申請的第一方面，提供的一種碳化硅陶瓷材料，包括：

碳化硅微粉75-90％、粘結劑2-5％及燒結助劑5-20％；

其中，所述碳化硅微粉的累計粒度分布百分數達到50％時所對應的粒徑為0.2-1.0μm。

可選的，所述粘結劑包括有機物纖維素、環氧樹脂或膨潤土中的至少一種。

可選的，所述燒結助劑包括三氧化二鋁、長石粉、硅微粉、碳微粉、碳化硼、無水乙醇或二硼化鈦中的至少一種。

第二方面，提供一種陶瓷模具的制備方法，包括：

按預設的質量比例將如上述任一項所述的碳化硅陶瓷材料的各項原料進行研磨；

混合研磨后的所述原料，形成粉料；

利用預設的模具對所述粉料進行預壓成型，形成坯料；

將所述坯料進行燒制形成所述陶瓷模具。

可選的，所述按預設的質量比例將碳化硅陶瓷材料的各項原料進行研磨，包括：

取預設的質量比例的所述原料，分別將各原料與碳化硅磨球加入球磨機進行球磨，其中，所述碳化硅磨球的重量是對應原料的重量的兩倍。

可選的，所述混合干磨后的所述原料，形成粉料，包括：

按所述比例混合研磨后的所有原料，加入蒸餾水或無水乙醇，其中，所述蒸餾水或無水乙醇重量與所有原料總重量相等；

加入碳化硅磨球，利用行星式球磨機對所述原料進行球磨，形成漿體，其中，所述碳化硅磨球的重量為所有原料總重量的兩倍；

將所述漿體進行干燥，形成粉體；

將所述粉體進行過篩，形成所述粉料。