CN103833366A

CN103833366A - 一种碳化硅基陶瓷材料的制备工艺

Info

Publication number: CN103833366A
Application number: CN201210518173.3A
Authority: CN
Inventors: 任保榆
Original assignee: QINYANG HUANGHE CARBON Co Ltd
Current assignee: QINYANG HUANGHE CARBON Co Ltd
Priority date: 2012-11-22
Filing date: 2012-11-22
Publication date: 2014-06-04

Abstract

本发明一种碳化硅基陶瓷材料的制备工艺，与现有技术相比，本发明配方简单而成品的理化性能好，由于采用金属模具，效率提高，且模具的磨损降低，与干式法相比，产量得到明显的提升，成型的合格率提高了10％左右，同类产品的成本价格下降了15％左右。以碳化硅密封环为例，不仅可以注塑一般形状的密封环，还能够成型复杂形状的轴套等，可以广泛应用于潜水泵，家用泵等密封领域，具有广泛的应用前景。

Description

一种碳化硅基陶瓷材料的制备工艺

技术领域：

本发明涉及一种碳化硅基陶瓷材料的制备工艺，特别是碳化硅陶瓷材料的注塑成型工艺。

背景技术：

目前的碳化硅陶瓷材料的注塑成型工艺一般为干式工艺，如公开号为CN1044644的中国发明专利申请“高强度碳化硅基陶瓷材料及其制备工艺”中所公开的工艺就是如此：用铝和碳作为添加剂，加入5～30％的碳化钨，用YG类硬质合金球强化球磨，获得小于0.5μm的混合粉末，在钢模中冷压成型后将素培放在热压炉中烧结，其热压温度1800～1950℃，升温速度30～60℃/min，保温15～90分钟。其缺点在于效率较低，产量不高，且模具磨损较大，产品成本较高。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术状况而提供一种效率较高、模具磨损较小且制造成本较低的碳化硅基陶瓷材料的制备工艺。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：碳化硅陶瓷材料的注塑成型工艺包含以下步骤：

(1)配料：按重量比取细度为w10的碳化硅份75～90％，碳墨10～25作为配料；

(2)球磨：按原料和铁球蛋的重量比为1∶2～3，将石蜡铁球蛋放入球磨转筒内，外加重量为原料重量的1～3％的润滑油，球磨10～15小时；

(3)过筛：球磨结束后，过150目筛，除去粗颗粒；

(4)和蜡搅拌：以原料重量的20～35％为总蜡比，其中蜂蜡2～5％，石蜡18～30％，将过筛后的配料和蜡在搅拌机内进行加热混合搅拌，搅拌时间为3～5h；

(5)注塑成型：采用金属模具，将和蜡后的配料置入注塑机中，一次成型成坯态，温度控制在65～80℃；

(6)排蜡：将注塑成型的蜡坯装入托盘中，以生氧化铝粉为吸附剂，放入排蜡炉中，缓慢升温进行排蜡，在温度升高至280℃后，保温2h，冷却至室温，把坯体取出。

(7)烧结：将排蜡后的碳化硅基体陶瓷毛坯称重，按毛坯重量的1～1.2倍配制硅片，然后将毛坯与硅片均匀地放置在耐火托盘上，装入真空炉中进行焙烧，开始以5℃/min的升温速度均匀升温，升值1300℃时，改为3℃/min的升温速度均匀升温，当温度升至1600℃时，保温4～5h，烧结结束。

有益效果：

与现有技术相比，本发明配方简单而成品的理化性能好，由于采用金属模具，效率提高，且模具的磨损降低，与干式法相比，产量得到明显的提升，成型的合格率提高了10％左右，同类产品的成本价格下降了15％左右。以碳化硅密封环为例，不仅可以注塑一般形状的密封环，还能够成型复杂形状的轴套等，可以广泛应用于潜水泵，家用泵等密封领域，具有广泛的应用前景。

具体实施方案：

碳化硅陶瓷材料的注塑成型工艺的具体实施方案包含以下步骤：(1)配料：按重量比取细度为w10的碳化硅份75～90％，碳墨10～25作为配料；(2)球磨：按原料和铁球蛋的重量比为1∶2～3，将石蜡铁球蛋放入球磨转筒内，外加重量为原料重量的1～3％的润滑油，球磨10～15小时；(3)过筛：球磨结束后，过150目筛，除去粗颗粒；(4)和蜡搅拌：以原料重量的20～35％为总蜡比，其中蜂蜡2～5％，石蜡18～30％，将过筛后的配料和蜡在搅拌机内进行加热混合搅拌，搅拌时间为3～5h；(5)注塑成型：采用金属模具，将和蜡后的配料置入注塑机中，一次成型成坯态，温度控制在65～80℃；(6)排蜡：将注塑成型的蜡坯装入托盘中，以生氧化铝粉为吸附剂，放入排蜡炉中，缓慢升温进行排蜡，在温度升高280℃后，保温2h，冷却至室温，把坯体取出。(7)烧结：将排蜡后的碳化硅基体陶瓷毛坯称重，按毛坯重量的1～1.2倍配制硅片，然后将毛坯与硅片均匀地放置在耐火托盘上，装入真空炉中进行焙烧，开始以5℃/min的升温速度均匀升温，升值1300℃时，改为3℃/min的升温速度均匀升温，当温度升至1600℃时，保温4～5h，烧结结束。

Claims

1.一种碳化硅基陶瓷材料的制备工艺，它是由(1)配料：按重量比取细度为w10的碳化硅份75～90％，碳墨10～25作为配料；(2)球磨：按原料和铁球蛋的重量比为1∶2～3，将石蜡铁球蛋放入球磨转筒内，外加重量为原料重量的1～3％的润滑油，球磨10～15小时；(3)过筛：球磨结束后，过150目筛，除去粗颗粒；(4)和蜡搅拌：以原料重量的20～35％为总蜡比，其中蜂蜡2～5％，石蜡18～30％，将过筛后的配料和蜡在搅拌机内进行加热混合搅拌，搅拌时间为3～5h；(5)注塑成型：采用金属模具，将和蜡后的配料置入注塑机中，一次成型成坯态，温度控制在65～80℃；(6)排蜡：将注塑成型的蜡坯装入托盘中，以生氧化铝粉为吸附剂，放入排蜡炉中，缓慢升温进行排蜡，在温度升高至280℃后，保温2h，冷却至室温，把坯体取出。(7)烧结：将排蜡后的碳化硅基体陶瓷毛坯称重，按毛坯重量的1～1.2倍配制硅片，然后将毛坯与硅片均匀地放置在耐火托盘上，装入真空炉中进行焙烧，开始以5℃/min的升温速度均匀升温，升值1300℃时，改为3℃/min的升温速度均匀升温，当温度升至1600℃时，保温4～5h，烧结结束。