[发明专利]高电阻常压烧结碳化硅制品的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及常压烧结碳化硅制品的生产方法，尤其是涉及一种高电阻常压烧结碳化硅制品的生产方法。

背景技术

常压烧结碳化硅是一种具有高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀、耐磨损等特性的新型优质非金属材料，广泛的应用于国民生产的各个领域之中，随着科学技术的发展，其应用领域还在进一步扩大。但是，在有强电流的环境中进行工作时，需要的保护材料既要有耐磨、耐腐蚀、耐高温的特性，又必须绝缘性能好，而现在普通的常压烧结碳化硅材料只具有耐磨、耐腐蚀、耐高温的特性，体积电阻仅为10²-10⁶/0.01-0.2ohm-cm，其绝缘性能并不理想，因此，必须使常压烧结碳化硅制品具有较高的体积电阻以满足IT及电工行业的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能满足IT及电工行业特殊需求的高电阻常压烧结碳化硅制品的生产方法。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的高电阻常压烧结碳化硅制品的生产方法，它包括下述步骤：

第一步：提纯

将粒度为d50≥3.5μm的碳化硅粉加水在不锈钢或内衬聚胺脂橡胶的容器中混合搅拌制成料浆，取硝酸、氢氟酸按照重量份1∶1的比例配制成混合酸液，按照碳化硅粉重量的5-10％加混合酸液，使其与料浆充分混合，然后用水冲淡，反复此过程2-3次，即可充分去除碳化硅粉中所含的杂质；

第二步：打细

将第一步提纯后的碳化硅料浆放入研磨机中研磨300-400小时，将碳化硅颗粒破碎至亚微粉级，使d50≤0.5μm；

第三步：配制喷雾造粒用料浆

将第二步所得料浆加水搅拌均匀，使水与碳化硅微粉的重量份配比为52-48∶48-52，再在其中加入3-12重量份的聚乙烯醇、0.5-4重量份的聚乙二醇、0.3-2重量份的碳化硼充分搅拌均匀制成料浆备用；

第四步：喷雾造粒整型

将第三步配制好的料浆用泥浆泵抽出，通过喷枪打入喷雾造粒塔顶部，料浆液滴在下落过程中被热空气烘干，落到造粒塔底部后即成为圆球形的碳化硅小颗粒，再用筛子筛选，得到80-240目的碳化硅粉料；

第五步：生坯成型

将第四步得到的碳化硅粉料放入生坯制品的模具中，粉料含水率为2-5％，然后用压力机将粉料压制成所需的生坯制品；

第六步：烧结

将第五步制得的生坯制品放入真空电阻炉内烧结，烧结温度在2200-2300℃，烧结时间为12-18小时，即可得到具有高电阻的常压烧结碳化硅制品。

本发明的优点在于采用这种生产方法生产出的常压烧结碳化硅制品，其体积电阻值可以高达10⁸-10¹⁰/0.01-0.2ohm-cm，而且电阻各向分布一致，在IT及电工行业中使用可以完全满足其要求，拓宽了常压烧结碳化硅制品的应用领域。

具体实施方式

本发明所述的高电阻常压烧结碳化硅制品的生产方法，它包括下述步骤：

第一步：提纯

将粒度为d50≥3.5μm的碳化硅粉加水在不锈钢或内衬聚胺脂橡胶的容器中混合搅拌制成料浆，取硝酸、氢氟酸按照重量份1∶1的比例配制成混合酸液，按照碳化硅粉重量的7％加混合酸液，使其与料浆充分混合，然后用水冲淡，反复此过程3次；

第二步：打细

将第一步提纯后的碳化硅料浆放入研磨机中研磨300-400小时，将碳化硅颗粒破碎至亚微粉级，使d50≤0.5μm；

第三步：配制喷雾造粒用料浆

将第二步所得料浆加水搅拌均匀，使水与碳化硅微粉的重量份配比为50∶50，再在其中加入8份的聚乙烯醇、2份的聚乙二醇、1份的碳化硼充分搅拌均匀制成料浆备用；

第四步：喷雾造粒整型

将第三步配制好的料浆用泥浆泵抽出，通过喷枪打入喷雾造粒塔顶部，料浆液滴在下落过程中被热空气烘干，落到造粒塔底部后即成为圆球形的碳化硅小颗粒，再用筛子筛选，得到80-240目的碳化硅粉料；

第五步：生坯成型

将第四步得到的碳化硅粉料放入生坯制品的模具中，粉料含水率为3％，然后用压力机将粉料压制成所需的生坯制品；

第六步：烧结

将第五步制得的生坯制品放入真空电阻炉内烧结，烧结温度在2250℃，烧结时间为16小时，即可得到体积电阻值达10⁸-10¹⁰/0.01-0.2ohm-cm的高电阻常压烧结碳化硅制品。