CN101935218B - 挤出成型反应烧结碳化硅方梁的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种挤出成型反应烧结碳化硅方梁的制备方法，包括陶瓷泥料制备、成型、固化、烧成，其特征在于：将粒度为d50＜100μm碳化硅粉体、碳纤维、塑性剂和液体石蜡按重量比为65～85∶3～10∶10～20∶2～5均匀混合在真空练泥机中混练制成碳化硅陶瓷塑性泥料，将碳化硅陶瓷塑性泥料挤出成型，切割制成碳化硅陶瓷塑性方梁，经固化后制成坯体，然后在1500～2000℃×2～4小时氮气气氛烧制成挤出成型反应烧结碳化硅方梁。本发明制备的挤出成型反应烧结碳化硅方梁具有强度高，生产效率高，可连续化大批量生产。

Description

挤出成型反应烧结碳化硅方梁的制备方法
技术领域
本发明涉及一种挤出成型反应烧结碳化硅方梁的制备方法，属于陶瓷制备技术领域。
背景技术
挤出成型反应烧结碳化硅方梁目前采用注浆成型技术生产，这种方法的缺点是生产效率低，人工操作，占地面积大，产品性能不稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能克服上述缺陷、适应连续化大生产的挤出成型反应烧结碳化硅方梁的制备方法，产品强度高，生产效率高。
本发明所述的挤出成型反应烧结碳化硅方梁的制备方法，包括陶瓷泥料制备、成型、固化、烧成，其特征在于：将粒度为d50＜100μm碳化硅粉体、碳纤维、塑性剂和液体石蜡按重量比为65～85∶3～10∶10～20∶2～5均匀混合在真空练泥机中混练制成碳化硅陶瓷塑性泥料，将碳化硅陶瓷塑性泥料挤出成型，切割制成碳化硅陶瓷塑性方梁，经固化后制成坯体，然后在1500～2000℃×2～4小时氮气气氛烧制成挤出成型反应烧结碳化硅方梁。
其中：
碳纤维的直径为0.1～20μm，长度为1～3mm。
塑性剂为酚醛树脂与水溶性酚醛树脂1∶0～2重量比的混合物。
碳纤维与液体石蜡按配料比例预先混合均匀，然后与碳化硅粉体和塑性剂混合。
坯体的固化温度为室温～60℃固化12～24小时，60℃～100℃固化12～24小时，100℃～170℃固化6～12小时。
所用原料均为工业纯。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)由于本发明采用了酚醛树脂和水溶性酚醛树脂为塑性剂，使得挤出成型反应烧结碳化硅方梁坯体固化后的坯体强度得到较大提高，可进行素坯加工，外形尺寸精确；
(2)本发明生产的挤出成型反应烧结碳化硅方梁由于添加了碳纤维，在烧结过程中形成了碳化硅纤维，使得挤出成型反应烧结碳化硅方梁的显微结构均匀，强度高，整体可靠性高。
(3)本发明中碳纤维与液体石蜡预先混合均匀，然后与碳化硅粉体和塑性剂混合，可使碳纤维表面润滑在挤出成型过程中纤维可沿泥料的流动方向纵向分布，可提高泥料的塑性，改善成型性能。
(4)挤出成型，可实现连续化大批量生产，生产效率高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
1、挤出成型反应烧结碳化硅方梁的成型
先将直径为0.1μm长度为3mm的碳纤维3份(重量份数)和液体石蜡2份均匀混合，然后加入粒度为100μm碳化硅粉体85份、酚醛树脂10份均匀混合，在真空练泥机中混练制成碳化硅陶瓷塑性泥料，并挤出成型，切割制成碳化硅陶瓷方梁坯体。
2、固化：
将成型后的碳化硅陶瓷方梁坯体在40℃固化12小时，80℃固化12小时，140℃固化6小时。
3、烧成：
将固化后的挤出成型反应烧结碳化硅方梁坯体在2000℃×2小时氮气气氛烧制，制成挤出成型反应烧结碳化硅方梁。检测耐压强度为260MPa。
实施例2
1、挤出成型反应烧结碳化硅方梁的成型
先将直径为3μm长度为2mm的碳纤维10份(重量份数)和液体石蜡5份均匀混合，然后加入粒度为50μm碳化硅粉体65份、酚醛树脂20份均匀混合，在真空练泥机中混练制成碳化硅陶瓷塑性泥料，并挤出成型，切割制成碳化硅陶瓷方梁坯体。
2、固化：
将成型后的碳化硅陶瓷方梁坯体在30℃固化24小时，60℃固化24小时，100℃固化12小时。
3、烧成：
将固化后的挤出成型反应烧结碳化硅方梁坯体在1580℃×4小时氮气气氛烧制，制成挤出成型反应烧结碳化硅方梁。检测耐压强度为280MPa。
实施例3
1、挤出成型反应烧结碳化硅方梁的成型
先将直径为20μm长度为1mm的碳纤维7份(重量份数)和液体石蜡3份均匀混合，然后加入粒度为10μm碳化硅粉体20份、1μm碳化硅粉体10份、5μm碳化硅粉体45份、酚醛树脂15份均匀混合，在真空练泥机中混练制成碳化硅陶瓷塑性泥料，并挤出成型，切割制成碳化硅陶瓷方梁坯体。
2、固化：
将成型后的碳化硅陶瓷方梁坯体在50℃固化18小时，85℃固化18小时，130℃固化9小时。
3、烧成：
将固化后的挤出成型反应烧结碳化硅方梁坯体在1750℃×3小时氮气气氛烧制，制成挤出成型反应烧结碳化硅方梁。检测耐压强度为240MPa。

Claims (2)

1.一种挤出成型反应烧结碳化硅方梁的制备方法，包括陶瓷泥料制备、成型、固化、烧成，其特征在于：将粒度为d50<100μm碳化硅粉体、直径为0.1~20μm长度为1~3mm的碳纤维、塑性剂和液体石蜡按重量比为65~85：3~10：10~20：2~5均匀混合在真空练泥机中混练制成碳化硅陶瓷塑性泥料，将碳化硅陶瓷塑性泥料挤出成型，切割制成碳化硅陶瓷塑性方梁，其中，塑性剂为酚醛树脂与水溶性酚醛树脂1：0~2重量比的混合物，经温度为室温~60℃烘干12~24小时，大于60℃~小于100℃烘干12~24小时，100℃~170℃烘干6~12小时固化后制成挤出成型反应烧结碳化硅方梁坯体，然后在1500~2000℃×2~4小时氮气气氛烧制成挤出成型反应烧结碳化硅方梁。
2.根据权利要求1所述的反应烧结碳化硅方梁的制备方法，其特征在于：碳纤维与液体石蜡按配料比例预先混合均匀，然后与碳化硅粉体和塑性剂混合。
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