一种碳化硅挤出成型生产工艺的制作方法

文档序号:17847048发布日期:2019-06-11 21:50阅读:781来源:国知局

本发明涉及一种碳化硅挤出成型生产工艺,属于碳化硅加工技术领域。



背景技术:

碳化硅陶瓷具有高硬度、高分解温度、高导热率、低膨胀、耐腐蚀等多种优良特性,已在机械、石油、汽车工业等领域大显身手。随着现代国防、空间技术以及能源技术的迅速发展,碳化硅作为高技术陶瓷,特别是高性能结构陶瓷的应用日益广泛,如作为高温热机材料诸如高温燃汽轮机的燃烧室、涡轮机叶片、涡轮增压器转子、高温喷嘴等的主要候选材料。与此同时,对碳化硅陶瓷几何形状的复杂性、韧性、强度及可靠性的要求越来越高。

碳化硅的结构特点决定了它的一系列优良性能,高强度、高硬度、耐高温、抗氧化、高热导率、低热膨胀率、具有优良的化学稳定性以及不被大多数的酸碱溶液所腐蚀。碳化硅陶瓷材料还具有高温抗氧化特性。高温氧化时表面生成致密的保护膜,抑制了氧的进一步氧化,因此具有优异的抗氧化性能。碳化硅陶瓷所具备的优良性能使其在机械、化工、能源、军工等使用环境苛刻的应用领域中展示着重要的应用前景。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供了一种碳化硅挤出成型生产工艺,该工艺制得的坯体强度较高,脱模或者干燥过程中不易开裂。

本发明的技术方案是:一种碳化硅挤出成型生产工艺,包括以下步骤:

(1)、将d50值为35-40μm的碳化硅微粉a和d50值为5.5-6.0μm的碳化硅微粉b充分混合10分钟,得碳化硅混合微粉;

(2)、球磨:按照一定的比例称取碳化硅混合微粉、分散剂、烧结助剂和去离子水,滴加氨水调节其值至10.5,按照球料比为3:1取玛瑙磨球,放入球磨罐中,将球磨罐放在轻型罐磨机上球磨20小时;然后浆料陈腐24小时;

(3)、挤出成型:将碳化硅料浆放入挤出机内进行挤出成型,得管材素坯;

(4)、阴干定型管材素坯:将管材素坯转移到阴干定型工具上,管材素坯于室内阴干2天;

(5)烘干:将从管材素坯放入恒温干燥箱中,55℃干燥8-12小时后取出;

(6)、高温烧结:将管材素坯放入真空热压炉在氨气保护气氛下进行常压烧结,按30℃/min速度先升温至1500℃,然后以15℃/min的速度升温至1600℃保温2小时,保温结束降温至50℃时开炉取出烧结制品。

所述分散剂为聚乙烯亚胺或四甲基氢氧化铵。

所述烧结助剂为铝钇。

本发明的有益效果是:本发明碳化硅挤出成型工艺,挤出成型产品成品率高,可有效降低产品断坯率,结后产品强度高,烧结产品合格率达90%。

具体实施方式

实施例1

一种碳化硅挤出成型生产工艺,包括以下步骤:

(1)、将d50值为40μm的碳化硅微粉a和d50值为5.5μm的碳化硅微粉b充分混合10分钟,得碳化硅混合微粉;

(2)、球磨:按照一定的比例称取碳化硅混合微粉、分散剂、烧结助剂和去离子水,滴加氨水调节其值至10.5,按照球料比为3:1取玛瑙磨球,放入球磨罐中,将球磨罐放在轻型罐磨机上球磨20小时;然后浆料陈腐24小时;

(3)、挤出成型:将碳化硅料浆入挤出机内进行挤出成型,得管材素坯;

(4)、阴干定型管材素坯:将管材素坯转移到阴干定型工具上,管材素坯于室内阴干2天;

(5)烘干:将从管材素坯放入恒温干燥箱中,55℃干燥8小时后取出;

(6)、高温烧结:将管材素坯放入真空热压炉在氨气保护气氛下进行常压烧结,按30℃/min速度先升温至1500℃,然后以15℃/min的速度升温至1600℃保温2小时,保温结束降温至50℃时开炉取出烧结制品。

所述分散剂为四甲基氢氧化铵。

所述烧结助剂为铝钇。

所述碳化硅混合微粉、分散剂、烧结助剂的质量比为10:1.5:1。

实施例2

一种碳化硅挤出成型生产工艺,包括以下步骤:

(1)、将d50值为35μm的碳化硅微粉a和d50值为6.0μm的碳化硅微粉b充分混合10分钟,得碳化硅混合微粉;

(2)、球磨:按照一定的比例称取碳化硅混合微粉、分散剂、烧结助剂和去离子水,滴加氨水调节其值至10.5,按照球料比为3:1取玛瑙磨球,放入球磨罐中,将球磨罐放在轻型罐磨机上球磨20小时;然后浆料陈腐24小时;

(3)、挤出成型:将碳化硅料浆入挤出机内进行挤出成型,得管材素坯;

(4)、阴干定型管材素坯:将管材素坯转移到阴干定型工具上,管材素坯于室内阴干2天;

(5)烘干:将从管材素坯放入恒温干燥箱中,55℃干燥12小时后取出;

(6)、高温烧结:将管材素坯放入真空热压炉在氨气保护气氛下进行常压烧结,按30℃/min速度先升温至1500℃,然后以15℃/min的速度升温至1600℃保温2小时,保温结束降温至50℃时开炉取出烧结制品。

所述分散剂为聚乙烯亚胺。

所述烧结助剂为铝钇。

所述碳化硅混合微粉、分散剂、烧结助剂的质量比为10:1.5:1。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种碳化硅挤出成型生产工艺,属于碳化硅加工技术领域。包括以下步骤:(1)将D50值为35‑40μm的碳化硅微粉A和D50值为5.5‑6.0μm的碳化硅微粉B充分混合10分钟,得碳化硅混合微粉;(2)、球磨后浆料陈腐24小时;(3)、挤出成型;(4)、阴干定型管材素坯;(5)烘干;(6)、高温烧结得碳化硅管材。本发明碳化硅挤出成型工艺,挤出成型产品成品率高,可有效降低产品断坯率,结后产品强度高,烧结产品合格率达90%。

技术研发人员:龚志刚;闫帅帅;郝文虎;马坤;毕见强;韩宇;龚洋;张霞;徐勤龙;高志民;马丽
受保护的技术使用者:山田研磨材料有限公司
技术研发日:2019.04.18
技术公布日:2019.06.07
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