CN101734931A - 无压烧结碳化硅制品专用碳化硅微粉及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无压烧结碳化硅制品专用碳化硅微粉及其生产方法，包括将碳化硅按重量比1∶1.5-3与水混合搅拌混浆步骤，研磨步骤、提纯步骤、水洗和脱水、烘干步骤得粒度D50值0.3um-0.6um、BET8m2/g-30m2/g、纯度碳化硅含量≥98.5wt％、烧结温度2160-2200℃、烧结密度3.10±0.05g/m3碳化硅微粉。采用本发明的方法，操作方便，生产中的工作效率高，用水量少，生产成本低，可连续加料和放料进行生产，生产能力高，生产效率高，生产的产品稳定，力度均匀，生产的压烧结碳化硅制品专用碳化硅微粉质量高，烧结温度低，烧结密度高。
Description
技术领域
本发明涉及微粉处理技术，尤其是涉及一种无压烧结碳化硅制品专用碳化硅微粉及其生产方法。
背景技术
碳化硅微粉主要应用于碳化硅陶瓷；如机械密封件、磁力泵、屏蔽泵组件、喷砂嘴、喷火嘴、防弹板等。
碳化硅陶瓷材料由于具有耐磨、耐腐蚀、高硬度以及具有较高的温度、强度等特点，因而近十多年，在国计民生的各个领域中得到了日益广泛的应用，在航空航天、核工业、石油工业、化学工业、轻纺工业、食品工业等需要在高温、高速耐腐蚀、真空电绝缘、无磁、干摩擦等特殊环境下，作为一种新型陶瓷材料，其不可缺少的替代作用，正在被人们逐渐地认识，得到了广泛的应用。现有的无压烧结碳化硅制品专用碳化硅微粉的生产方法一是悬浮法二是研磨法。悬浮法工作效率低，用水量大，生产成本高。现有的研磨法采用立式立式多盘研磨机，需停机加料和放料，容积小，生产能力低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供了一种工作效率高，用水量少，生产成本低，可连续进行生产的无压烧结碳化硅制品专用碳化硅微粉的生产方法，及生产的无压烧结碳化硅制品专用碳化硅微粉
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是无压烧结碳化硅制品专用碳化硅微粉的生产方法，其特征在于包括步骤：
混浆将碳化硅颗粒按重量比1∶1.5-3与水混合搅拌；水可采用纯净水，以提高产品质量和分散性能，多采用D50为4-6um的碳化硅颗粒。
研磨研磨后碳化硅微粉粒度D50值在0.3um-0.6um；研磨可采用立式多盘研磨机不间断的循环进行；
提纯将分离后碳化硅微粉进行酸碱洗提纯；酸碱洗可以采用常规的方式进行酸碱洗，且酸洗过量酸如硫酸、盐酸进行酸洗，而碱洗则可以采用氢氧化钠等进行碱洗，且酸洗和碱洗可依生产状况进行多次；
水洗水洗，PH值5-6；
脱水、烘干脱水后烘干并破团得无压烧结碳化硅制品专用碳化硅微粉。
所述的研磨采用立式多盘研磨机，研磨采用的研磨介质为粒径2-5mm的单晶碳化硅。
所述烘干温度100-140℃，时间28小时-40小时。
而生产的专用碳化硅微粉粒度D50值0.3um-0.6um、比表面积(BET)8m2/g-30m2/g、碳化硅纯度≥98.5wt％、烧结温度2160-2200℃、烧结密度3.10±0.05g/m3。
采用本发明的方法生产无压烧结碳化硅制品专用碳化硅微粉，操作方便，生产中的工作效率高，用水量少，生产成本低，可连续加料和放料进行生产，生产能力高，生产效率高，生产的产品稳定，力度均匀。生产的无压烧结碳化硅制品专用碳化硅微粉质量高，烧结温度低，烧结密度高，完全能够适应生产中的需要。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
图1是本发明无压烧结碳化硅制品专用碳化硅微粉的生产方法的工艺流程图；
图2是本发明无压烧结碳化硅制品专用碳化硅微粉的生产方法中一种立式多盘研磨机的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例一
如图1所示，无压烧结碳化硅制品专用碳化硅微粉的生产方法，包括步骤：
混浆将粒度D50＝4-6um的碳化硅按重量比1∶1.5与纯净水混合搅拌；
研磨采用立式多盘研磨机不间断的循环进行，研磨介质为2-5mm碳化硅颗粒，研磨后碳化硅微粉粒度D50值0.45um；
提纯将分离后碳化硅微粉分别经硫酸和氢氧化钠进行酸洗和碱洗后提纯；
水洗水洗，调整PH值5-6；
脱水、烘干脱水后烘干并破团得无压烧结碳化硅制品专用碳化硅微粉，并包装，其中烘干温度140℃，时间28小时；
得专用碳化硅微粉粒度D50值0.45um、BET比表面积14m2/g、碳化硅含量98.9wt％、烧结温度2160℃、烧结密度3.16g/m3。
实施例二
如图1所示，无压烧结碳化硅制品专用碳化硅微粉的生产方法，包括步骤：
混浆将粒度D50＝4-5um的碳化硅按重量比1∶3与纯净水混合搅拌；
研磨采用立式多盘研磨机不间断的循环进行，研磨介质为2mm碳化硅颗粒，研磨后碳化硅微粉粒度D50值在0.5um；
提纯将分离后碳化硅微粉分别经硫酸和氢氧化钠进行酸洗和碱洗后提纯；
水洗水洗，调整PH值5-6；
脱水、烘干脱水后烘干并破团得无压烧结碳化硅制品专用碳化硅微粉，并包装，其中烘干温度100℃，时间40小时；
得专用碳化硅微粉粒度D50值0.5um、比表面积(BET)8m2/g、碳化硅纯度大于99.1wt％、烧结温度2200℃、烧结密度3.12g/m3。
本发明使用的立式多盘研磨机可以采用如图2所示，包括固定安装在一起的筒体7和端盖11，筒体7为双层结构，在筒体7内填充有研磨介质，在端盖11上设有出料口；由动力装置驱动的主轴9，主轴9转动安装于筒体7内；主轴9上固定安装有若干砂磨盘8，砂磨盘8上设有若干通孔，相邻的砂磨盘8上的通孔交错布置；在用于降低筒体内研磨温度的外循环冷却回路上设有动力泵5和热交换器6；外循环冷却回路上还包括至少两个浆料桶4，浆料桶4的上游和下游分别设有阀门，用于控制所述每个浆料桶4单独参与回路循环。在出料口处设有导流管2，导流管2环绕主轴9并固定安装于端盖11上，导流管2与主轴9之间的空隙形成出料通道，导流管2外周环绕设有筛网3。主轴9上固定安装有分级叶轮10，分级叶轮10靠近所述端盖11，分级叶轮10的出口与导流管2连通。立式多盘研磨机还包括研磨介质添加装置，添加装置固定安装于端盖11上，添加装置包括通过管路连接的加料筒15和中间筒13，第一阀门14安装于加料筒15与中间筒13之间；第二阀门12安装于中间筒13与端盖11之间。
使用时，立式多盘研磨机在利用研磨介质对碳化硅颗粒进行研磨过程中产生大量热量，对设备的使用极为不利，浆料桶4中的料浆也比较热，由动力泵5从一个浆料桶4中抽出料浆送入热交换器6中，进行热交换后料浆温度降低，然后进入筒体7内，与预先加入的研磨介质进行混合，在电动机1的驱动下，主轴9带动固定安装于主轴9上的砂磨盘8转动，带动研磨介质进行料浆研磨。在研磨过程中，主轴9带动分级叶轮10转动，使研磨介质和已研磨的料浆分离，分离后料浆由导流管2流入另一个浆料桶4中，两个浆料桶4轮流参与循环，使得研磨充分，提高了生产效率。在研磨过程中，由于研磨介质本身的磨损，会导致生产效率降低，研磨介质添加装置可以在不停机的状态下，根据电流设置随时补充研磨介质，达到稳定研磨效果。
Claims (4)
1.无压烧结碳化硅制品专用碳化硅微粉，其特征在于：生产的专用碳化硅微粉，粒度D50值为0.3um-0.6um、比表面积(BET)8m2/g-30m2/g、碳化硅纯度≥98.5wt％、烧结温度2160-2200℃、烧结密度3.10±0.05g/m3。
2.无压烧结碳化硅制品专用碳化硅微粉的生产方法，其特征在于包括步骤：
混浆 将碳化硅按重量比1∶1.5-3与水混合搅拌；
研磨 研磨后碳化硅微粉粒度D50值在0.3um-0.6um；
提纯 将分离后碳化硅微粉进行酸碱洗提纯；
水洗 水洗，PH值5-6；
脱水、烘干 脱水后烘干并破团得无压烧结碳化硅制品专用碳化硅微粉。
3.如权利要求2所述的无压烧结碳化硅制品专用碳化硅微粉的生产方法，其特征在于：所述研磨采用立式多盘研磨机，研磨采用的研磨介质为粒径2-5mm的单晶碳化硅颗粒。
4.如权利要求2所述的无压烧结碳化硅制品专用碳化硅微粉的生产方法，其特征在于：所述烘干温度100-140℃，时间28小时-40小时。
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2009
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