[发明专利]一种石墨表面碳化硅渗透处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种现代材料表面处理工程技术，具体是一种石墨表面碳化硅渗透处理工艺。

背景技术

表面处理是在基体材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法；表面处理的目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求； 对于金属铸件，我们比较常用的表面处理方法是，机械打磨，化学处理，表面热处理，喷涂表面，表面处理就是对工件表面进行清洁、清扫、去毛刺、去油污、去氧化皮等。

一般国内所说的表面处理有两种解释，一种为广义的表面处理，即包括前处理、电镀、涂装、化学氧化、热喷涂等众多物理化学方法在内的工艺方法；另一种为狭义的表面处理，即只包括喷砂、抛光等在内的即我们常说的前处理部分。

在玻璃热加压成形模具，中石墨是该模具最为理想的材料，但制作该模具的石墨价格高，使用寿命短，为提高模具的使用寿命，必须增加模压表面的耐磨性，又不影响模压表面的形位尺寸。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨表面碳化硅渗透处理工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种石墨表面碳化硅渗透处理工艺，包括以下步骤：

步骤一：将机械加工后的石墨模具采用离子水超声波清洗一段时间；

步骤二：将清洗后的石墨模具工件淋干，并放入真空箱烘干；

步骤三：将烘干后的石墨模具自然冷却至室温；

步骤四：将石墨模具放入温度为80℃的渗炉密封脱气15分钟，吸入足量含碳化硅微粉混合液继续脱气60分钟，将炉内压力调至压力，保压、保温一段时间；

步骤五：出炉清除石墨模具表面残留液；

步骤六：将石墨模具放入烧结炉内，并持续充入保护气体保护，烧结炉的初始温度升至80℃，然后以每半小时20℃的速度升温至500℃，再以每升温100℃保温2小时到达900℃，结束加热，温度降低至200℃后关闭保护气体，然后冷却至室温。

作为本发明进一步的方案：步骤一中的清洗时间为10分钟。

作为本发明再进一步的方案：步骤四中保压时的压力为49牛。

作为本发明再进一步的方案：步骤四中保温的时间为8小时。

作为本发明再进一步的方案：步骤六中的保护气体为氮气。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用碳化硅渗透处理石墨模具，形状尺寸均没有变化，石墨模具的质量得到保证；同时采用渗透处理后增强石墨模具表面的密度 从而增加其使用寿命。

附图说明

图1为石墨表面碳化硅渗透处理工艺处理之前的表面结构示意图。

图2为石墨表面碳化硅渗透处理工艺处理之后的表面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～2，本发明实施例中，一种石墨表面碳化硅渗透处理工艺，包括以下步骤：

步骤一：将机械加工后的石墨模具采用离子水超声波清洗10分钟；

步骤二：将清洗后的石墨模具工件淋干，并放入真空箱烘干；

步骤三：将烘干后的石墨模具自然冷却至室温；

步骤四：将石墨模具放入温度为80℃的渗炉密封脱气15分钟，吸入足量含碳化硅微粉混合液继续脱气60分钟，将炉内压力调至49牛后，保压、保温8小时；

步骤五：出炉清除石墨模具表面残留液；

步骤六：将石墨模具放入烧结炉内，并持续充入氮气保护，烧结炉的初始温度升至80℃，然后以每半小时20℃的速度升温至500℃，再以每升温100℃保温2小时到达900℃，结束加热，温度降低至200℃后关闭氮气，然后冷却至室温。

本发明的工作原理是：利用石墨的透气特性，是碳化硅微粉渗透乳石墨模具的表层，然后通过烧结使其固定在石墨模具的表层层，次年个人提高其使用寿命。