[发明专利]一种碳化硅陶瓷制品及其无模成型方法

权利要求书

1.一种碳化硅陶瓷制品的无模成型方法，其特征在于，包括如下步骤：

将制备碳化硅陶瓷制品的原料混合球磨，制得原料料浆；其中，所述制备陶瓷制品的原料包括碳化硅、炭黑、分散剂、有机单体及水，且所述原料料浆中的固相含量为58-68vol％；

将引发体系加入至所述原料料浆中，混合均匀，得到陶瓷料浆；其中，所述引发体系包括引发剂和催化剂，所述引发剂的加入量为所述原料料浆质量的0.01-0.05％，所述催化剂的加入量与所述引发剂加入量之比为0.5-2；

对所述陶瓷料浆依次进行真空除气处理、注模成型、脱模干燥，制得陶瓷素坯；

对所述陶瓷素坯进行数控加工，加工成设定形状的陶瓷预制体；

将所述设定形状的陶瓷预制体在1500-1800℃的温度下进行烧结处理，得到碳化硅陶瓷制品。

2.根据权利要求1所述碳化硅陶瓷制品的制备方法，其特征在于，

所述碳化硅的平均粒径为3-50μm；且所述碳化硅的加入量为所述原料料浆中固相体积的85-98vol％；

所述炭黑的平均粒径为3-20μm；且所述炭黑的加入量为所述原料料浆中固相体积的2-15vol％。

3.根据权利要求2所述的碳化硅陶瓷制品的制备方法，其特征在于，所述分散剂为四甲基氢氧化铵和聚乙烯吡咯烷酮K30的混合物；

所述四甲基氢氧化铵的质量为所述碳化硅质量的0.5-2.0％；

所述聚乙烯吡咯烷酮K30的质量为所述炭黑质量的5.0-15.0％。

4.根据权利要求3所述的碳化硅陶瓷制品的制备方法，其特征在于，所述有机单体为丙烯酰胺和N、N’-亚甲基双丙烯酰胺的混合物；

所述丙烯酰胺与所述水的体积比为20-30:100；

所述N、N’-亚甲基双丙烯酰胺为所述丙烯酰胺和N、N’-亚甲基双丙烯酰胺总质量的10-20％。

5.根据权利要求1所述的碳化硅陶瓷制品的制备方法，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵；所述催化剂为亚硫酸氢钠。

6.根据权利要求1所述的碳化硅陶瓷制品的制备方法，其特征在于，所述引发体系还包括缓聚剂；

所述缓聚剂为邻苯二酚，且所述邻苯二酚的加入量为原料料浆质量的0.02-0.40wt％。

7.根据权利要求1所述的碳化硅陶瓷制品的制备方法，其特征在于，

利用三维造型软件建立设定形状的碳化硅陶瓷制品的实体模型；

采用CAM系统直接识别或调取所述实体模型的几何特征信息，并根据所述几何特征信息编制加工程序，再将所述加工程序转换为数控机床识别的NC程序代码；

数控机床根据NC程序代码对所述陶瓷素坯进行数据加工，将所述陶瓷素坯加工成设定形状的陶瓷预制体。

8.根据权利要求7所述的碳化硅陶瓷制品的制备方法，其特征在于，所述数控机床的X轴进给速率、Y轴进给速率、Z轴进给速率均为0.1-500mm/min；

所述数控机床的Z轴的转速为2000-18000r/m。

9.根据权利要求7所述的碳化硅陶瓷制品的制备方法，其特征在于，将所述加工成设定形状的陶瓷预制体放置在真空烧结炉中，在1500-1800℃下进行烧结处理，得到碳化硅陶瓷制品。

10.一种碳化硅陶瓷制品，其特征在于，所述碳化硅陶瓷制品由权利要求1-8任一项所述的碳化硅陶瓷制品的无模成型方法制备而成。