[发明专利]“红柱石-碳化硼-氮化硅-碳化硅”四元耐火陶瓷的制备方法

权利要求书

1.一种“红柱石-碳化硼-氮化硅-碳化硅”四元耐火陶瓷的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)浆料的制备：将硅粉、碳化硅、红柱石粉、碳化硼粉、结合剂、分散剂置于容器中干混搅拌，再加入水混合搅拌均匀，得到浆料；

2)坯体的制备：将步骤1)所得的浆料放入真空振动浇注成型装置的漏斗内，在振动条件下，浆料由漏斗向下流入模具，待浆料完全流进模具后再振动处理，最后在空气中养护干燥后得到成型的坯体；

3)氮化处理：将步骤2)所得的坯体放入氮化炉中进行氮化处理，最后随炉冷却到室温，即得“红柱石-碳化硼-氮化硅-碳化硅”四元耐火陶瓷；

所述步骤1)中碳化硅、硅粉、红柱石粉、碳化硼粉、结合剂、分散剂的质量比为50～55:20～25:10～15:5～10:2～5:2～5；

所述步骤1)中，碳化硅由黑碳化硅颗粒、碳化硅细粉、碳化硅微粉按照质量比10～14:1:1混合而成，其中，所述黑碳化硅颗粒的粒径为0.3～1.0mm，所述碳化硅细粉的粒径为200～240目，所述碳化硅微粉的粒径为1.0～3.0μm，纯度均大于98％；硅粉为纯度98％以上的金属硅粉，其粒径为200～240目；

所述步骤1)中，红柱石粉为纯度98％以上的红柱石粉，其粒径为0.3～1.0mm；

所述步骤1)中，碳化硼粉为纯度98％以上的碳化硼粉，其粒径为200～240目。

2.根据权利要求1所述的“红柱石-碳化硼-氮化硅-碳化硅”四元耐火陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，结合剂为水合氧化铝、铝酸钙水泥、酚醛树脂中的一种或多种；分散剂为聚乙烯亚胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸铵中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的“红柱石-碳化硼-氮化硅-碳化硅”四元耐火陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，水的加入质量为原料总质量的6～10％，所述原料总质量为硅粉、碳化硅、红柱石粉、碳化硼粉、结合剂、分散剂的质量之和。

4.根据权利要求1所述的“红柱石-碳化硼-氮化硅-碳化硅”四元耐火陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，干混搅拌的时间为5～30分钟，混合搅拌的时间为2～10分钟。

5.根据权利要求1所述的“红柱石-碳化硼-氮化硅-碳化硅”四元耐火陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，振动频率为40～60Hz；所述浆料完全流进模具后再振动处理的时间为1～2分钟；所述在空气中养护的时间为12～36小时。

6.根据权利要求1所述的“红柱石-碳化硼-氮化硅-碳化硅”四元耐火陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，氮化处理的升温程序为25℃～1000℃范围内升温速率为10℃/min；1000℃～1450℃升温速率为1℃/min，1450℃保温0.5h，最后随炉冷却到室温。