[发明专利]一种制备亚微米级碳化硅粉体的方法

说明书

本发明属于碳化硅粉体制备技术领域，公开了一种制备亚微米级碳化硅粉体的方法，包括如下步骤：将原料碳化硅粉体与磨介一起进行干法研磨；研磨后的物料经筛网进行筛分；将筛分得到的物料与分散剂和水混合后，与磨介一起进行湿法研磨，得到碳化硅细粉浆料；将碳化硅细粉浆料依次输送至碱性提纯反应釜内、酸性提纯反应釜内和中和池进行纯化，然后将纯化后的浆料输送至中转储存容器中，加入烘干分散助剂，搅拌均匀后沉淀，沉淀结束后排出上清液，并将得到的沉淀进行压滤得到滤饼；将滤饼装入托盘进行干燥，取出干燥物料经粉碎后得到亚微米级碳化硅粉体。本申请能够克服加工过程中的拐点和逆点，提高生产效率。

技术领域

本发明属于碳化硅粉体制备技术领域，特别涉及一种制备亚微米级碳化硅粉体的方法。

背景技术

碳化硅陶瓷具有硬度高、高温强度大、热导率高、化学稳定性好、热膨胀系数小、绝缘性好和带隙宽灯优良性能，在航空航天、汽车、机械、电子、化工、能源以及环保等领域得到广泛的应用。研究表明：在碳化硅陶瓷的制备过程中，随着碳化硅粉体原料的粒度变小，其烧结性能及力学性能都会得到明显的改善，因此为烧制出性能优异的精细陶瓷制品，就必须有粒度分布合理、纯度高、性能好的碳化硅超细粉体。

超细碳化硅粉体的制备方法有多种，例如气流对撞粉碎法、振动磨粉碎法、搅拌磨粉碎法等。但是这些方法在制备超细碳化硅粉体时都或多或少的存在一些问题，例如气流磨粉碎法优点是干法、效率高、污染小，但对3μm以细粉体分级精度差，效率不高；振动磨机粉碎法优点是干法、污染小，缺点是超细粉体仍需分级处理，分级效果很难保证；或者在研磨粉碎的过程中容易出现团聚显现，易出现“拐点”或逆点。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种制备亚微米级碳化硅粉体的方法。

为了实现上述目的，本申请采用的技术方案为：一种制备亚微米级碳化硅粉体的方法，包括如下步骤：

(1)选取粒度为100目～1000目、SiC含量不小于70％的碳化硅粉体为原料，与第一磨介一起加入到球磨机中进行干法研磨8h～10h；研磨后的物料经过1500目～2000目筛网进行筛分；

所述第一磨介为直径为5mm～12mm的铸钢球，且与碳化硅粉体原料的重量比为0.3～5：1；

(2)将筛分得到的物料与分散剂和水混合后，加入到砂磨机中，与第二磨介一起进行湿法研磨，得到碳化硅细粉浆料，所述碳化硅细粉浆料中碳化硅粒度D₅₀＝0.3μm～1.0μm，D₁₀₀≤2.0μm；

所述第二磨介为直径为1mm～12mm铸钢球；且与碳化硅粉体原料的重量比为0.3～5：1；

所述分散剂的用量为碳化硅粉体原料的5wt％～10wt％，所述分散剂为焦磷酸钠或山梨醇脂肪酸脂中的一种；

水与碳化硅粉体原料的重量比为1：0.3～6；

(3)将步骤(2)所得到的碳化硅细粉浆料依次输送至碱性提纯反应釜内、酸性提纯反应釜内和中和池进行纯化，然后将纯化后的浆料输送至中转储存容器中，加入碳化硅细粉浆料重量0.001％～0.9％的烘干分散助剂，搅拌均匀后沉淀10h～30h，沉淀结束后排出上清液，并将得到的沉淀进行压滤，得到滤饼，备用；

(4)将步骤(3)得到的滤饼装入托盘进行干燥，干燥至水分含量不超过0.03％，取出干燥物料经粉碎后得到亚微米级碳化硅粉体。

进一步的，所述步骤(1)的铸钢球包括直径为10mm～12mm的大直径铸钢球和直径为5mm～10mm的中直径铸钢球，且所述大直径铸钢球和中直径铸钢球的重量配比为1:3。