CN109896860A - 一种碳化硅注浆成型生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳化硅注浆成型生产工艺,属于碳化硅加工技术领域。包括以下步骤:(1)、碳化硅粉的预处理;(2)、亚微米助烧剂粉体的制备;(3)、球磨:然后浆料陈腐24小时;(4)、注浆成型;(5)烘干;(6)、无压烧结,得碳化硅坯体。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,表面更加平整。
Description
技术领域
本发明涉及一种碳化硅注浆成型生产工艺,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。
注浆料成型的关键是获得工艺性能好的料浆,其主要要求有:浆料的流动性好,以利于浆料能充满型腔的各个角落;浆料稳定性好,不容易沉淀和分层,可长时间存放;浆料触变性小,即浆料注模一段时间后,粘度变化不大,脱模后的坯体不会因受轻微外力的影响而变软,有利于保持坯体的形状;在保证流动性的情况下,含水量尽可能小,这样可以减少成型时间和干燥收缩、减少坯体的变形和开裂;浆料渗透性好,即浆料中的水分容易通过形成的坯层,能不断被模壁吸收,使坯层不断加厚;脱模性好,形成的坯体容易从模型上脱离,且不与模型发生反应;浆料应尽量不含气泡,可以通过真空处理来达到此目的。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种碳化硅注浆成型生产工艺,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:一种碳化硅注浆成型生产工艺,包括以下步骤:
(1)、碳化硅粉的预处理:用浓度15%的醋酸球磨清洗碳化硅粉体6-10小时,然后将酸性洗液抽滤掉,用蒸馏水清洗抽滤粉4次,直至洗液PH值为5.0-6.0,干燥备用;
(2)、亚微米助烧剂粉体的制备:对Y2O3和Al2O3进行磨细处理,把摩尔比1:1的Y2O3和Al2O3放入不锈钢研磨罐,采用氧化铝磨球,按照15:1的球料比,置入行星球磨罐中球磨,球磨完成后取出,置于烘箱内烘干,再经标准筛筛分,即得到混合均匀的亚微米Y2O3和Al2O3粉末;
(3)、球磨:按照一定的比例称取碳化硅粉、助烧剂粉、分散剂和去离子水,滴加氨水调节其值至10.5,按照球料比为3.5:1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;
(4)、注浆成型:将碳化硅料浆直接倒入石膏模中成型;将料浆倒入石膏模中静置30min后,将坯体从石膏模取出;
(5)烘干:将从石膏模脱模出来的坯体放入恒温干燥箱中,55℃干燥8-12小时后取出;
(6)、无压烧结:将坯体放入氧化烧结炉内,然后在空气氛下预烧,升温速度为5℃/min,到550℃时保温30min,取出坯体冷却,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。
所述分散剂为羧甲基纤维素。
所述碳化硅粉、助烧剂粉、分散剂的质量比为10:1.5:1。
本发明的有益效果是: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,表面更加平整。
具体实施方式
一种碳化硅注浆成型生产工艺,包括以下步骤:
(1)、碳化硅粉的预处理:用浓度15%的醋酸球磨清洗碳化硅粉体6-10小时,然后将酸性洗液抽滤掉,用蒸馏水清洗抽滤粉4次,直至洗液PH值为5.0-6.0,干燥备用;
(2)、亚微米助烧剂粉体的制备:对Y2O3和Al2O3进行磨细处理,把摩尔比1:1的Y2O3和Al2O3放入不锈钢研磨罐,采用氧化铝磨球,按照15:1的的球料比,置入行星球磨罐中球磨,球磨完成后取出,置于烘箱内烘干,再经标准筛筛分,即得到混合均匀的亚微米Y2O3和Al2O3粉末;
(3)、球磨:按照一定的比例称取助烧剂粉、分散剂、去离子水,滴加氨水调节其值至10.5,按照球料比为3.5:1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;
(4)、注浆成型:将碳化硅料浆直接倒入石膏模中成型;将料浆倒入石膏模中静置30min后,将坯体从石膏模取出;
(5)烘干:将从石膏模脱模出来的坯体放入恒温干燥箱中,55℃干燥8-12小时后取出;
(6)、无压烧结:将坯体放入氧化烧结炉内,然后在空气氛下预烧,升温速度为5℃/min,到550℃时保温30min,取出坯体冷却,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。
所述分散剂为羧甲基纤维素。
所述碳化硅粉、助烧剂粉、分散剂的质量比为10:1.5:1。
Claims (3)
1.一种碳化硅注浆成型生产工艺,其特征在于,其包括以下步骤:
(1)、碳化硅粉的预处理:用浓度15%的醋酸球磨清洗碳化硅粉体6-10小时,然后将酸性洗液抽滤掉,用蒸馏水清洗抽滤粉4次,直至洗液PH值为5.0-6.0,干燥备用;
(2)、亚微米助烧剂粉体的制备:对Y2O3和Al2O3进行磨细处理,把摩尔比1:1的Y2O3和Al2O3放入不锈钢研磨罐,采用氧化铝磨球,按照15:1的球料比,置入行星球磨罐中球磨,球磨完成后取出,置于烘箱内烘干,再经标准筛筛分,即得到混合均匀的亚微米Y2O3和Al2O3粉末;
(3)、球磨:按照一定的比例称取碳化硅粉、助烧剂粉、分散剂和去离子水,滴加氨水调节其值至10.5,按照球料比为3.5:1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;
(4)、注浆成型:将碳化硅料浆直接倒入石膏模中成型;将料浆倒入石膏模中静置30min后,将坯体从石膏模取出;
(5)烘干:将从石膏模脱模出来的坯体放入恒温干燥箱中,55℃干燥8-12小时后取出;
(6)、无压烧结:将坯体放入氧化烧结炉内,然后在空气氛下预烧,升温速度为5℃/min,到550℃时保温30min,取出坯体冷却,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。
2.根据权力要求1所述的一种碳化硅注浆成型生产工艺,其特征在于,所述分散剂为羧甲基纤维素。
3.根据权力要求1所述的一种碳化硅注浆成型生产工艺,其特征在于,所述碳化硅粉、助烧剂粉、分散剂的质量比为10:1.5:1。
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