[发明专利]挤出成型碳化硅棚板的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种挤出成型碳化硅棚板的制备方法，属于陶瓷制备技术领域。

背景技术

挤出成型碳化硅棚板目前采用注浆成型技术生产，这种方法的缺点是生产效率低，人工操作，占地面积大，产品性能不稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能克服上述缺陷、适应连续化大生产、性能优良的挤出成型碳化硅棚板的制备方法。其技术方案为：

包括陶瓷泥料制备、成型、烘干、烧成，将硅锭线切割废料、粒度为0.01-3μm的硅粉、粒度为0.01-3μm二氧化硅粉体、酚醛树脂和液体石蜡按重量比为45～75∶3～20∶3～20∶10～20∶5～10均匀混合在真空练泥机中混练制成碳化硅陶瓷塑性泥料，将碳化硅陶瓷塑性泥料挤出成型，切割制成碳化硅陶瓷塑性棚板，经烘干后制成挤出成型碳化硅棚板坯体，然后在1500～2000℃×2～4小时氮气气氛烧制成挤出成型碳化硅棚板。

实验所用的配料原料的纯度均为工业纯。

其中，硅锭线切割废料的粒度小于5μm。

挤出成型碳化硅棚板坯体的烘干温度为室温～60℃烘干12～24小时，60℃～100℃烘干12～24小时，100℃～170℃烘干6～12小时。

本发明与现有技术相比，其优点为：

1、由于采用了酚醛树脂和水溶性酚醛树脂为塑性剂，使得挤出成型碳化硅棚板坯体烘干后的坯体强度得到较大提高，可进行素坯加工，外形尺寸精确；

2、由于添加了硅粉和二氧化硅粉体，在烧结过程中形成了氧氮碳化硅，使得挤出成型碳化硅棚板的显微结构均匀，强度高，整体可靠性高。

3、使用液体石蜡可物料表面润滑在挤出成型过程中可提高泥料的塑性。

4、挤出成型，可连续化生产，生产效率高，制得的产品强度高。

具体实施方式

实施例1

1、挤出成型碳化硅棚板的成型

将硅锭线切割废料、粒度为1μm的硅粉、粒度为1μm二氧化硅粉体、酚醛树脂和液体石蜡按重量比为60∶20∶3∶10∶7均匀混合在真空练泥机中混练制成碳化硅陶瓷塑性泥料，将碳化硅陶瓷塑性泥料挤出成型，切割制成碳化硅陶瓷塑性棚板，经烘干后制成挤出成型碳化硅棚板坯体。

2、烘干：

将成型后的碳化硅陶瓷棚板坯体在40～50℃烘干12小时，80℃～90℃烘干12小时，130℃～140℃烘干6小时。

3、烧成：

将烘干后的挤出成型碳化硅棚板坯体在2000℃×2小时氮气气氛烧制，制成挤出成型碳化硅棚板。

所获得挤出成型碳化硅棚板耐压强度为260MPa.。

实施例2

1、挤出成型碳化硅棚板的成型

将硅锭线切割废料、粒度为0.01μm的硅粉、粒度为0.01μm二氧化硅粉体、酚醛树脂和液体石蜡按重量比为45∶13∶12∶20∶10均匀混合在真空练泥机中混练制成碳化硅陶瓷塑性泥料，将碳化硅陶瓷塑性泥料挤出成型，切割制成碳化硅陶瓷塑性棚板，经烘干后制成挤出成型碳化硅棚板坯体。

2、烘干：

将成型后的碳化硅陶瓷棚板坯体在40～50℃烘干20小时，60℃～70℃烘干24小时，100℃～110℃烘干12小时。

3、烧成：

将烘干后的挤出成型碳化硅棚板坯体在1580℃×4小时氮气气氛烧制，制成挤出成型碳化硅棚板。

所获得挤出成型碳化硅棚板耐压强度为280MPa.。

实施例3

1、挤出成型碳化硅棚板的成型

将硅锭线切割废料、粒度为3μm的硅粉、粒度为3μm二氧化硅粉体、酚醛树脂和液体石蜡按重量比为75∶3∶3∶14∶5均匀混合在真空练泥机中混练制成碳化硅陶瓷塑性泥料，将碳化硅陶瓷塑性泥料挤出成型，切割制成碳化硅陶瓷塑性棚板，经烘干后制成挤出成型碳化硅棚板坯体。

2、烘干：

将成型后的碳化硅陶瓷棚板坯体在25～35℃烘干18小时，70℃～80℃烘干18小时，110℃～120℃烘干9小时。

3、烧成：

将烘干后的挤出成型碳化硅棚板坯体在1750℃×3小时氮气气氛烧制，制成挤出成型碳化硅棚板。

所获得挤出成型碳化硅棚板耐压强度为240MPa.。

实施例4

1、挤出成型碳化硅棚板的成型

将硅锭线切割废料、粒度为3μm的硅粉、粒度为3μm二氧化硅粉体、酚醛树脂和液体石蜡按重量比为52∶9∶20∶14∶5均匀混合在真空练泥机中混练制成碳化硅陶瓷塑性泥料，将碳化硅陶瓷塑性泥料挤出成型，切割制成碳化硅陶瓷塑性棚板，经烘干后制成挤出成型碳化硅棚板坯体。