一种碳硅复合材料的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种碳硅复合材料的制造方法，特征是：取硅粉、硅溶胶、二硫化钼、联苯加入搅拌釜中搅合，升温，加熔溶煤沥青，制成硅粉添加剂混合溶液；在捏合釜内加入碳黑粉、石墨粉、沥青焦粉、石油焦粉混捏，加热，加入硅粉添加剂混合溶液，搅拌，混合制成熟料；将混合熟料热轧成薄片、冷却、磨粉、压制成型、焙烧、煤沥青浸渍、荒车、树脂浸渍、车加工、二次树脂浸渍、固化为成品。本发明在碳与硅的结合下，硅粉具有良好的抗磨性，在磨擦釜端与碳石墨相辅运动，或相对独立运动，不容易被磨擦挤压出去，较易挤压在磨擦釜端面，形成材料之间的相对滑动，寿命是现有材料的2～3倍。
【专利说明】一种碳娃复合材料的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种碳硅复合材料的制造方法，具体地说是属于非金属材料【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着技术的不断提高和发展，在实际生产应用领域，对专业对口针对性强的材料需求越来越迫切，事实证明用专业对口针对性强的材料，比用应用范围广泛性材料生产成本低，使用寿命长有保障。在高温的条件下干磨擦，已有的材料很难形成密封润滑膜，原因是:自润滑性不够、材料抗磨性差，在密封领域中是一大难题，对磨擦釜材料的考验，采用国际上最先进的优质机械用碳也寿命不长，而且价格十分昂贵，国内很多同行在这方面研发投入了很多，见效甚微，关键是碳石墨粉与硅粉比重相差太大，硅粉在碳石墨材料中分布的均匀性是产品质量的关键。该产品最终能否保持材料特有的自我修复也是该产品成败的关键，这与配方及烧结温度有关。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种碳硅复合材料的制造方法，采用二段混合法，生产出高度均匀分布的悬浮体颗粒材料，真正起到了增强自润滑性、提高抗磨性，寿命是现有材料的2~3倍。
[0004]按照本发明提供的技术方案，一种碳硅复合材料的制造方法，采用以下工艺步骤，其配方比例按重量份数计:
[0005]1、硅粉添加剂的制备:
[0006]取娃粉12~26份,娃溶胶3~6份,二硫化钥6~12份,联苯60~80份,加入搅拌釜中充分搅合，转速400~500转/分，室温下搅拌30~40分钟后开始升温，温升至135°C~150°C，加熔溶煤浙青70~80份，熔溶煤浙青温度在130~150°C，熔溶煤浙青占整个熟料为30~34%，继续搅拌与升温，温度为150~160°C，时间需I~1.5小时，制成硅粉添加剂混合溶液。
[0007]2、熟料制备:
[0008] 在200立升捏合釜内加入碳黑粉3~5份，石墨粉8~15份，浙青焦粉40~60份，石油焦粉30~40份放在捏合釜中混捏，同时启动捏合釜加热设备，混捏I~1.5小时，温度在110~130°C时，加入硅粉添加剂混合溶液28~32份，硅粉占整个碳石墨粉料总和的11%，继续搅拌，温度为150~170°C，时间需2~2.5小时，即完成熟料制备。
[0009]3、熟料出捏合釜后趁热轧成1.5~2mm厚的薄片；
[0010]4、轧片冷却(温度< 50°C )后即可磨成150~200目的粉料；
[0011]5、磨粉后即可压制成型，压制密度1.70~2.0g/cm3 ；
[0012]6、进炉内焙烧，温度为1100~1200°C，一次烧结密度达到1.7~2.0g/cm3 ；
[0013]7、对焙烧品进行煤浙青浸溃，浸溃时间:8~12小时；[0014]8、对浸溃品再进行焙烧至1100°C~1200°C，二次焙烧品密度达1.8~2.lg/cm3 ；
[0015]9、荒车；
[0016]10、树脂浸溃，根据成品工况要求，酚醛或呋喃树脂浸溃4~6小时，并固化18~24小时；
[0017]11、车加工至成品；
[0018]12、二次树脂浸溃，根据成品工况要求，酚醛或呋喃树脂浸溃4~6小时，并固化18~24小时为成品。
[0019]所述硅粉粒径为0.5~I微米。
[0020]本发明与已有技术相比具有以下优点:本发明在碳与硅的结合下，处于初级碳化硅状态，硅粉具有 良好的抗磨性，在磨擦釜端与碳石墨相辅运动，或相对独立运动，不容易被磨擦挤压出去，较易挤压在磨擦釜端面，形成材料之间的相对滑动，寿命是现有材料的2~3倍。
【具体实施方式】
[0021]下面本发明将结合实施例作进一步描述:
[0022]实施例一:本发明一种碳硅复合材料的制造方法，采用以下工艺步骤:其配方比例按重量份数计:
[0023]1、硅粉添加剂的制备:
[0024]取硅粉12份，硅溶胶3份，二硫化钥6份，联苯60份，加入搅拌釜中充分搅合，转速400转/分，室温下搅拌30分钟后开始升温，温升至135°C，加熔溶煤浙青70份，熔溶煤浙青温度在130°C，熔溶煤浙青占整个熟料为30%，继续搅拌与升温，温度为150°C，时间需I小时，制成硅粉添加剂混合溶液。所述硅粉粒径为0.5微米。
[0025]2、熟料制备:
[0026]在200立升捏合釜内加入碳黑粉3份，石墨粉8份，浙青焦粉40份，石油焦粉30份放在捏合釜中混捏，同时启动捏合釜加热设备，混捏I小时，温度在110°C时，加入硅粉添加剂混合溶液28份，硅粉占整个碳石墨粉料总和的11%，继续搅拌，温度为150°c，时间需2小时，即完成熟料制备。
[0027]3、熟料出捏合釜后趁热轧成1.5mm厚的薄片；
[0028]4、轧片冷却(温度< 50°C )后即可磨成150目的粉料；
[0029]5、磨粉后即可压制成型，压制密度1.7g/cm3 ；
[0030]6、进炉内焙烧，温度为1100°C，一次烧结密度要达到1.7g/cm3 ；
[0031]7、对焙烧品进行煤浙青浸溃，浸溃时间:8小时；
[0032]8、对浸溃品再进行焙烧至1100°C，二次焙烧品密度达1.8g/cm3 ；
[0033]9、荒车；
[0034]10、树脂浸溃，根据成品工况要求，酚醛或呋喃树脂浸溃4小时，并固化18小时；
[0035]11、车加工至成品；
[0036]12、二次树脂浸溃，根据成品工况要求，酚醛或呋喃树脂浸溃4小时，并固化18小时为成品。
[0037]碳硅复合材料与常规材料的技术性能
【权利要求】
1.一种碳硅复合材料的制造方法，其特征是:采用以下工艺步骤，其配方比例按重量份数计: (1)、娃粉添加剂的制备: 取硅粉12~26份，硅溶胶3~6份，二硫化钥6~12份，联苯60~80份，加入搅拌釜中充分搅合，转速400~500转/分，室温下搅拌30~40分钟后开始升温，温升至135°C~150°C，加熔溶煤浙青70~80份，熔溶煤浙青温度在130~150°C，熔溶煤浙青占整个熟料为30~34%，继续搅拌与升温，温度为150~160°C，时间需I~1.5小时，制成硅粉添加剂混合溶液； (2)熟料制备: 在200立升捏合釜内加入碳黑粉3~5份，石墨粉8~15份，浙青焦粉40~60份，石油焦粉30~40份放在捏合釜中混捏，同时启动捏合釜加热设备，混捏I~1.5小时，温度在110~130°C时，加入硅粉添加剂混合溶液28~32份，硅粉占整个碳石墨粉料总和的11%，继续搅拌，温度为150~170°C，时间需2~2.5小时，即完成熟料制备； (3)、熟料出捏合爸后趁热轧成1.5~2_厚的薄片； (4)、轧片冷却(温度<50°C )后即可磨成150~200目的粉料； (5)、磨粉后即可压制成型，压制密度1.70~2.0g/cm3 ； (6)、进炉内焙烧，温度为1100~1200°C，一次烧结密度要达到1.7~2.0g/cm3 ； (7)、对焙烧品进行煤浙青浸溃，浸溃时间:8~12小时； (8)、对浸溃品再进行焙烧至1100°C~1200°C，二次焙烧品密度达1.8~2.lg/cm3 ； (9)、荒车； (10)、树脂浸溃，根据成品工况要求，酚醛或呋喃树脂浸溃4~6小时，并固化18~24小时； (11)、车加工至成品； (12)、二次树脂浸溃，根据成品工况要求，酚醛或呋喃树脂浸溃4~6小时，并固化18~24小时为成品。
2.根据权利要求1所述的一种碳硅复合材料的制造方法，其特征在于:所述硅粉粒径为0.5~I微米。
【文档编号】C01B31/36GK103964438SQ201310054503
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年2月3日 优先权日:2013年2月3日
【发明者】吴强 申请人:无锡市前洲电碳厂