[发明专利]用硅切割废砂浆制备氮化硅结合碳化硅耐火材料的方法

权利要求书

1.一种用硅切割废砂浆制备氮化硅结合碳化硅耐火材料的方法，包括：

(1)、配制原料，所述原料包括重量百分比分别为5％～20％的硅切割废砂浆、50％～80％的碳化硅、2％～20％的氮化硅以及1％～10％的氧化铝；

(2)、将所述原料加入无水乙醇进行湿法球磨；

(3)、烘干经过湿法球磨后的所述原料；

(4)、向烘干后的所述原料中加入PVA进行造粒，制得素坯，其中所加入的PVA的质量为所述原料质量的3％～8％；以及

(5)、将所述素坯在空气气氛下烧结成氮化硅结合碳化硅耐火材料。

2.如权利要求1所述的用硅切割废砂浆制备氮化硅结合碳化硅耐火材料的方法，其特征在于，所述原料包括重量百分比分别为5％～15％的硅切割废砂浆、65％～75％的碳化硅、10％～15％的氮化硅以及5％～10％的氧化铝。

3.如权利要求1所述的用硅切割废砂浆制备氮化硅结合碳化硅耐火材料的方法，其特征在于，所述原料中的碳化硅微粉粒径设定为1μm～500μm。

4.如权利要求3所述的用硅切割废砂浆制备氮化硅结合碳化硅耐火材料的方法，其特征在于，所述原料中的碳化硅微粉包括粗颗粒碳化硅微粉和细颗粒碳化硅微粉，所述粗颗粒碳化硅微粉的粒径设定为100μm～450μm，所述细颗粒碳化硅微粉的粒径设定为1μm～19μm，所述粗颗粒碳化硅微粉与所述细颗粒碳化硅微粉的质量比范围为1.5：1～5：1。

5.如权利要求3所述的用硅切割废砂浆制备氮化硅结合碳化硅耐火材料的方法，其特征在于，所述原料中的碳化硅微粉包括粗颗粒碳化硅微粉、中颗粒碳化硅微粉和细颗粒碳化硅微粉，所述粗颗粒碳化硅微粉的粒径设定为100μm～450μm，所述中颗粒碳化硅微粉的粒径设定为20μm～99μm，所述细颗粒碳化硅微粉的粒径设定为1μm～19μm，其中，所述粗颗粒碳化硅微粉与所述中颗粒碳化硅微粉的质量比范围为10：1～30：1，所述粗颗粒碳化硅微粉与所述细颗粒碳化硅微粉的质量比范围为10：1～15：1。

6.如权利要求5所述的用硅切割废砂浆制备氮化硅结合碳化硅耐火材料的方法，其特征在于，所述粗颗粒碳化硅微粉的粒径设定为400μm～450μm，所述中颗粒碳化硅微粉的粒径设定为30μm～40μm，所述细颗粒碳化硅微粉的粒径设定为1μm～10μm。

7.如权利要求1～6中任一项所述的用硅切割废砂浆制备氮化硅结合碳化硅耐火材料的方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，所述原料与球磨球的质量比范围设定为1：2～2：1；所述原料与无水乙醇的质量比范围设定为1：2～2：1，球磨时间设定为0.5～4小时。

8.如权利要求1～6中任一项所述的用硅切割废砂浆制备氮化硅结合碳化硅耐火材料的方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，烘干温度设定为60～80℃。

9.如权利要求1～6中任一项所述的用硅切割废砂浆制备氮化硅结合碳化硅耐火材料的方法，其特征在于，在所述步骤(4)中还包括在造粒之后室温放置至少24小时，再干压成型，成型压力为10～40MPa，从而制得所述素坯。

10.如权利要求1～6中任一项所述的用硅切割废砂浆制备氮化硅结合碳化硅耐火材料的方法，其特征在于，在所述步骤(5)中，烧成条件为：先以5～10℃/分钟的速率升温至1000-1150℃并保温1～3小时，接下来以1～5℃/分钟的速率升温至1300～1350℃并保温1～3小时，再以1～5℃/分钟的速率升温至1400～1450℃并保温1～3小时，然后自然冷却到室温。