擠出成型反應燒結碳化矽方梁的製備方法
2023-05-30 06:48:31 4
專利名稱：擠出成型反應燒結碳化矽方梁的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種擠出成型反應燒結碳化矽方梁的製備方法，屬於陶瓷製備技術領 域。
背景技術：
擠出成型反應燒結碳化矽方梁目前採用注漿成型技術生產，這種方法的缺點是生 產效率低，人工操作，佔地面積大，產品性能不穩定。
發明內容
本發明的目的在於提供一種能克服上述缺陷、適應連續化大生產的擠出成型反應 燒結碳化矽方梁的製備方法，產品強度高，生產效率高。本發明所述的擠出成型反應燒結碳化矽方梁的製備方法，包括陶瓷泥料製備、成型、 固化、燒成，其特徵在於將粒度為d5(l< 100 μ m碳化娃粉體、碳纖維、塑性劑和液體石蠟按重量 比為65 85 3 10 10 20 2 5均勻混合在真空練泥機中混練製成碳化娃陶瓷塑 性泥料，將碳化矽陶瓷塑性泥料擠出成型，切割製成碳化矽陶瓷塑性方梁，經固化後製成坯體， 然後在1500 2000°C X2 4小時氮氣氣氛燒製成擠出成型反應燒結碳化娃方梁。其中碳纖維的直徑為0. 1 20 μ m，長度為1 3mm。塑性劑為酚醛樹脂與水溶性酚醛樹脂1 0 2重量比的混合物。碳纖維與液體石蠟按配料比例預先混合均勻，然後與碳化矽粉體和塑性劑混合。坯體的固化溫度為室溫 60°C固化12 24小時，60°C 100°C固化12 24小 時，100°C 170°C固化6 12小時。所用原料均為工業純。本發明與現有技術相比，具有以下有益效果(1)由於本發明採用了酚醛樹脂和水溶性酚醛樹脂為塑性劑，使得擠出成型反應 燒結碳化矽方梁坯體固化後的坯體強度得到較大提高，可進行素坯加工，外形尺寸精確；(2)本發明生產的擠出成型反應燒結碳化矽方梁由於添加了碳纖維，在燒結過程 中形成了碳化矽纖維，使得擠出成型反應燒結碳化矽方梁的顯微結構均勻，強度高，整體可
靠性高。(3)本發明中碳纖維與液體石蠟預先混合均勻，然後與碳化矽粉體和塑性劑混合， 可使碳纖維表面潤滑在擠出成型過程中纖維可沿泥料的流動方向縱向分布，可提高泥料的 塑性，改善成型性能。(4)擠出成型，可實現連續化大批量生產，生產效率高。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步說明。
實施例11、擠出成型反應燒結碳化矽方梁的成型先將直徑為0. 1 μ m長度為3mm的碳纖維3份(重量份數)和液體石蠟2份均勻 混合，然後加入粒度為100 μ m碳化矽粉體85份、酚醛樹脂10份均勻混合，在真空練泥機中 混練製成碳化矽陶瓷塑性泥料，並擠出成型，切割製成碳化矽陶瓷方梁坯體。2、固化將成型後的碳化矽陶瓷方梁坯體在40°C固化12小時，80°C固化12小時，140°C固 化6小時。3、燒成將固化後的擠出成型反應燒結碳化矽方梁坯體在2000°C X 2小時氮氣氣氛燒制， 製成擠出成型反應燒結碳化矽方梁。檢測耐壓強度為260MPa。實施例21、擠出成型反應燒結碳化矽方梁的成型先將直徑為3 μ m長度為2mm的碳纖維10份(重量份數)和液體石蠟5份均勻混 合，然後加入粒度為50 μ m碳化矽粉體65份、酚醛樹脂20份均勻混合，在真空練泥機中混 練製成碳化矽陶瓷塑性泥料，並擠出成型，切割製成碳化矽陶瓷方梁坯體。2、固化將成型後的碳化矽陶瓷方梁坯體在30°C固化24小時，60°C固化24小時，100°C固 化12小時。3、燒成將固化後的擠出成型反應燒結碳化矽方梁坯體在1580°C X4小時氮氣氣氛燒制， 製成擠出成型反應燒結碳化矽方梁。檢測耐壓強度為280MPa。實施例31、擠出成型反應燒結碳化矽方梁的成型先將直徑為20 μ m長度為Imm的碳纖維7份(重量份數)和液體石蠟3份均勻混 合，然後加入粒度為 ο μ m碳化矽粉體20份、1 μ m碳化矽粉體10份、5 μ m碳化矽粉體45 份、酚醛樹脂15份均勻混合，在真空練泥機中混練製成碳化矽陶瓷塑性泥料，並擠出成型， 切割製成碳化矽陶瓷方梁坯體。2、固化將成型後的碳化矽陶瓷方梁坯體在50°C固化18小時，85°C固化18小時，130°C固 化9小時。3、燒成將固化後的擠出成型反應燒結碳化矽方梁坯體在1750°C X3小時氮氣氣氛燒制， 製成擠出成型反應燒結碳化矽方梁。檢測耐壓強度為240MPa。
權利要求
一種擠出成型反應燒結碳化矽方梁的製備方法，包括陶瓷泥料製備、成型、固化、燒成，其特徵在於將粒度為d50＜100μm碳化矽粉體、碳纖維、塑性劑和液體石蠟按重量比為65～85∶3～10∶10～20∶2～5均勻混合在真空練泥機中混練製成碳化矽陶瓷塑性泥料，將碳化矽陶瓷塑性泥料擠出成型，切割製成碳化矽陶瓷塑性方梁，經固化後製成坯體，然後在1500～2000℃×2～4小時氮氣氣氛燒製成擠出成型反應燒結碳化矽方梁。
2.根據權利要求1所述的反應燒結碳化矽方梁的製備方法，其特徵在於碳纖維的直 徑為0. 1 20 μ m，長度為1 3mm。
3.根據權利要求1所述的擠出成型反應燒結碳化矽方梁的製備方法，其特徵在於塑 性劑為酚醛樹脂與水溶性酚醛樹脂10 2重量比的混合物。
4.根據權利要求1所述的擠出成型反應燒結碳化矽方梁的製備方法，其特徵在於碳 纖維與液體石蠟按配料比例預先混合均勻，然後與碳化矽粉體和塑性劑混合。
5.根據權利要求1所述的擠出成型反應燒結碳化矽方梁的製備方法，其特徵在於坯 體的固化溫度為室溫 60°C固化12 24小時，60°C 100°C固化12 24小時，100°C 170°C固化6 12小時。
全文摘要
本發明提供一種擠出成型反應燒結碳化矽方梁的製備方法，包括陶瓷泥料製備、成型、固化、燒成，其特徵在於將粒度為d50＜100μm碳化矽粉體、碳纖維、塑性劑和液體石蠟按重量比為65～85∶3～10∶10～20∶2～5均勻混合在真空練泥機中混練製成碳化矽陶瓷塑性泥料，將碳化矽陶瓷塑性泥料擠出成型，切割製成碳化矽陶瓷塑性方梁，經固化後製成坯體，然後在1500～2000℃×2～4小時氮氣氣氛燒製成擠出成型反應燒結碳化矽方梁。本發明製備的擠出成型反應燒結碳化矽方梁具有強度高，生產效率高，可連續化大批量生產。
文檔編號B28B3/00GK101935218SQ20101027103
公開日2011年1月5日 申請日期2010年9月3日 優先權日2010年9月3日
發明者唐竹興 申請人:山東理工大學