CN107522494A - 一种碳化硅微粉的改性方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉一种碳化硅微粉的改性方法，将预热到40～60℃的硅烷偶联剂乙醇溶液通过喷雾机以雾状形式喷到高速搅拌的碳化硅微粉中，然后在150～180℃下搅拌干燥0.3～0.4h；将预热到40～60℃的聚合物水溶液通过所述喷雾机以雾状形式喷到高速搅拌的碳化硅微粉中，然后在150～180℃下搅拌干燥0.8～2h，得到表面改性的碳化硅微粉。本发明陶瓷级碳化硅微粉的改性方法，制备方法简单，操作方便，安全环保。

Description

一种碳化硅微粉的改性方法
技术领域
本发明属于碳化硅微粉生产技术领域，具体涉及一种碳化硅微粉的改性方法。
背景技术
碳化硅又称碳硅石的化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好，因此其广泛使用在各种领域，例如以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或气缸体的内壁，可提高其耐磨性而延长使用寿命1-2倍：用以制成的高级耐火材料，耐热震、体积小、重量轻而强度高，节能效果好：低品级碳化硅(含SiC约85％)是极好的脱氧剂，用它可加快炼钢速度，并便于控制化学成分，提高钢的质量：此外，碳化硅还可以用于制作优良的电热元件硅碳棒。正因为碳化硅具有上述优良的表现，因此，碳化硅的制备越来越得到广泛的研究。由于碳化硅陶瓷的烧结性能以及陶瓷产品的质量与原料的细度和纯度密切相关，对于碳化硅陶瓷，制备均匀稳定分散的粉体是成功烧结的关键。但是，由于碳化硅微粉粒径小、表面能高、易引起团聚，形成二次粒子，使超细粉体的优势难以发挥，最终影响成品的优异性能。因此，有必要对碳化硅微粉进行表面改性，使其具有良好的分散性，在后续的喷雾干燥中不会团聚，能够制备出粒度均匀、形状规则的颗粒。
发明内容
本发明的目的在于解决上述的技术问题而提供一种碳化硅微粉的改性方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种碳化硅微粉的改性方法，将预热到40～60℃的的硅烷偶联剂乙醇溶液通过喷雾机以雾状形式喷到高速搅拌的碳化硅微粉中，然后在150～180℃下搅拌干燥0.3～0.4h；
将预热到40～60℃的聚合物水溶液通过所述喷雾机以雾状形式喷到高速搅拌的碳化硅微粉中，然后在150～180℃下搅拌干燥0.8～2h，得到表面改性的碳化硅微粉。
所述硅烷偶联剂乙醇溶液的质量浓度为10-15％。
所述聚合物水溶液为聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、聚乙烯亚胺、羧甲基纤维素中的一种或几种配制成的质量浓度10-15％的溶液。
所述聚合物水溶液为所述聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、聚乙烯亚胺、羧甲基纤维素分别按相同质量比例配制成的质量浓度10-15％的溶液。
所述硅烷偶联剂为甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷、γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
所述硅烷偶联剂为甲基三乙氧基硅烷与乙烯基三乙氧基硅烷按1∶1比例的混合物。
本发明陶瓷级碳化硅微粉的改性方法，采用两步改性方法，首先用硅烷偶联剂改性，能在碳化硅粒子表面接枝有机基团，使得聚合物改性剂能更好的包覆在碳化硅表面，提高包覆的效率；后采用的改性剂为水溶性聚合物，而且采用低分子量的聚合物，不会导致粘度太大而结块，能够有效的包覆在碳化硅的表面；用聚合物对碳化硅微粉的表面改性后，可以减少造粒过程中的粘结剂等添加的使用量，节约了成本；且制备方法简单，操作方便，安全环保。
具体实施方式
下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。
一种碳化硅微粉的改性方法，将预热到40～60℃的的硅烷偶联剂乙醇溶液通过喷雾机以雾状形式喷到高速搅拌的碳化硅微粉中，然后在150～180℃下搅拌干燥0.3～0.4h；
将预热到40～60℃的聚合物水溶液通过所述喷雾机以雾状形式喷到高速搅拌的碳化硅微粉中，然后在150～180℃下搅拌干燥0.8～2h，得到表面改性的碳化硅微粉。
所述硅烷偶联剂乙醇溶液的质量浓度为10-15％。
所述聚合物水溶液为聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、聚乙烯亚胺、羧甲基纤维素中的一种或几种配制成的质量浓度10-15％的溶液。
所述聚合物水溶液为所述聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、聚乙烯亚胺、羧甲基纤维素分别按相同质量比例配制成的质量浓度10-15％的溶液。
所述硅烷偶联剂为甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷、γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
所述硅烷偶联剂为甲基三乙氧基硅烷与乙烯基三乙氧基硅烷按1∶1比例的混合物。
本发明陶瓷级碳化硅微粉的改性方法，采用两步改性方法，首先用硅烷偶联剂改性，能在碳化硅粒子表面接枝有机基团，使得聚合物改性剂能更好的包覆在碳化硅表面，提高包覆的效率；后采用的改性剂为水溶性聚合物，而且采用低分子量的聚合物，不会导致粘度太大而结块，能够有效的包覆在碳化硅的表面；用聚合物对碳化硅微粉的表面改性后，可以减少造粒过程中的粘结剂等添加的使用量，节约了成本；且制备方法简单，操作方便，安全环保。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种碳化硅微粉的改性方法，其特征在于，包括以下步骤：
将预热到40～60℃的的硅烷偶联剂乙醇溶液通过喷雾机以雾状形式喷到高速搅拌的碳化硅微粉中，然后在150～180℃下搅拌干燥0.3～0.4h；
将预热到40～60℃的聚合物水溶液通过所述喷雾机以雾状形式喷到高速搅拌的碳化硅微粉中，然后在150～180℃下搅拌干燥0.8～2h，得到表面改性的碳化硅微粉。
2.根据权利要求1所述的碳化硅微粉的改性方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂乙醇溶液的质量浓度为10-15％。
3.根据权利要求1所述的碳化硅微粉的改性方法，其特征在于，所述聚合物水溶液为聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、聚乙烯亚胺、羧甲基纤维素中的一种或几种配制成的质量浓度10-15％的溶液。
4.根据权利要求3所述的碳化硅微粉的改性方法，其特征在于，所述聚合物水溶液为所述聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、聚乙烯亚胺、羧甲基纤维素分别按相同质量比例配制成的质量浓度10-15％的溶液。
5.根据权利要求2所述的碳化硅微粉的改性方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷、γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的碳化硅微粉的改性方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为甲基三乙氧基硅烷与乙烯基三乙氧基硅烷按1∶1比例的混合物。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110980737A (zh) * 2019-12-23 2020-04-10 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种碳化硅微粉表面硅烷化的改性方法及改性碳化硅微粉
CN111850382A (zh) * 2020-06-05 2020-10-30 苏州东亚机械铸造有限公司 一种高强度耐高温球墨铸铁及其制备方法
CN113636846A (zh) * 2021-10-14 2021-11-12 季华实验室 一种陶瓷粉体改性方法

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