[發明專利]一種碳化硅鈦的生產工藝

有效

• 申請號: 202110080873.8
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112919470B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 張洪濤
• 申請（專利權）人: 遼寧中色新材科技有限公司
• 主分類號: C01B32/90
• 分類號: C01B32/90;C22C1/02;C22C14/00
• 代理公司: 錦州遼西專利事務所(普通合伙) 21225
• 代理人: 王佳佳

1.一種碳化硅鈦的生產工藝，其特征在于：

具體步驟是：

(1)將海綿鈦和單晶硅按摩爾比3:1稱重，裝入25公斤真空感應熔煉爐中的石墨坩堝中，投料總量10-15kg；抽真空至5Pa-10Pa，送電升溫，升溫功率為90kw，持續升溫至海綿鈦和單晶硅重熔后，停止抽真空；充入氬氣至負壓0.05Pa-0.09Pa，開啟電子攪拌，攪拌時間為15分鐘-20分鐘，澆注定模，切斷電源冷卻5-6小時，出爐，得到鈦硅合金錠；

(2)將步驟(1)獲得的鈦硅合金錠表面氧化層用角磨器磨掉，打磨后的鈦硅合金錠放入顎式破碎機中，加工成0-10mm顆粒，將鈦硅合金顆粒放入真空球磨機中，在氬氣保護下球磨20小時，將球磨后的合金粉用200目篩網篩分，篩下即所需鈦硅合金粉；

(3)將步驟(2)的鈦硅合金粉以硅的摩爾量計與石墨粉按摩爾比1:2裝入真空球磨機，加入粘合劑，在氬氣保護下，球磨混料24小時，混料完成后按照每份稱重500g的標準，用壓機壓制成圓餅；

(4)將壓制的圓餅裝入500公斤真空電阻爐的坩堝中，抽真空，升溫至1100℃，真空度至25Pa，保溫3.5小時，繼續升溫至1350℃，真空度至25-350Pa，保溫3-5小時，充分合金化后，充入氬氣至負壓0.08Pa，繼續升溫至1520℃，保溫3小時，保溫結束后，關閉加熱電源隨爐冷卻至室溫，得到Ti₃SiC₂塊料。

2.根據權利要求1所述的一種碳化硅鈦的生產工藝，其特征在于：步驟(1)石墨坩堝內部需要粉刷氮化硼涂層。

3.根據權利要求1所述的一種碳化硅鈦的生產工藝，其特征在于：加入的粘合劑為羧甲基纖維素，添加量以鈦硅合金粉和石墨粉總質量計，每公斤鈦硅合金粉和石墨粉加入羧甲基纖維素的質量為10克。

4.根據權利要求1所述的一種碳化硅鈦的生產工藝，其特征在于：所用壓機為315噸油壓機，壓強為25MPa。

5.根據權利要求1所述的一種碳化硅鈦的生產工藝，其特征在于：真空電阻爐的坩堝采用鉬質或石墨材質。

6.根據權利要求1所述的一種碳化硅鈦的生產工藝，其特征在于：真空電阻爐的裝料量為30kg-200kg。

7.根據權利要求1所述的一種碳化硅鈦的生產工藝，其特征在于：海綿鈦純度為99.8％，粒度為3mm-25mm；單晶硅純度為99.999％，粒度為0-10mm；高純石墨純度為99.99％，粒度為300目。