[发明专利]一种纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖及其制备方法

权利要求书

1.一种纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖，其特征在于，由以下重量百分含量的原料制备而成：碳化硅70％～85％，氮化硅3％～20％，金属硅2％～8％，硅灰3％～6％；

外加占上述原料总重量2％～6％的树脂。

2.根据权利要求1所述的纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖，其特征在于，所述碳化硅中SiC的含量≥97％，碳化硅的体积密度>3.2g/cm³。

3.根据权利要求1或2所述的纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖，其特征在于，所述碳化硅粒径质量分布如下，1mm≤粒径＜3mm：0.074mm≤粒径＜1mm：粒径＜0.074mm：粒径＜0.005mm的质量比为2～4：1～2：1～4：0.5～1。

4.根据权利要求1所述的纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖，其特征在于，所述氮化硅的粒径＜0.074mm，氮化硅中的Si₃N₄含量>90％。

5.根据权利要求1所述的纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖，其特征在于，所述金属硅的粒径<0.074mm，所述金属硅中Si含量>97％；所述硅灰的粒径<0.01mm，硅灰中SiO₂含量>92％。

6.根据权利要求1所述的纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖，其特征在于，所述的树脂为热固性酚醛树脂；该树脂粘度为16000～19000cp；该树脂中水分的质量百分含量为2～3％，固体成分质量百分含量77～83％，游离酚质量百分含量9.8～12％。

7.一种权利要求1所述纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按照要求的质量比准备原料；

(2)将步骤(1)准备的粒径＜0.074mm及粒径＜0.005mm的碳化硅粉、粒度＜0.074mm氮化硅粉、粒度<0.074mm金属硅粉和粒度<0.01mm硅灰进行预混合，混合均匀；

(3)将粒径为1mm≤粒径＜3mm及粒径为0.074mm≤粒径＜1mm的碳化硅骨料干混，干混均匀，然后加入树脂、进行混料，混合均匀；然后加入步骤(1)所述的预混合料，继续混料，混合均匀，即得到泥料；

(4)将步骤(3)得到的泥料压制成为砖坯，控制砖坯的体积密度为2.60g/cm³～2.75g/cm³；

(5)将步骤(4)所得砖坯进行干燥、烧成，烧成后自然冷却至室温，即得到所述的纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖。

8.根据权利要求7所述纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述预混合在球磨机中进行，预混合时间为0.5～1h；步骤(3)所述的干混在轮碾式混料机中进行，干混时间为3min～5min；加入树脂后进行混料的混料时间为5min～15min；所述加入预混料继续混料的时间为10min～25min；步骤(4)所述压制砖坯过程中，所用成型压机吨位为630T。

9.根据权利要求7所述纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述干燥为：将步骤(4)得到的砖坯至于干燥窑中进行干燥，干燥窑入口温度控制在45℃～90℃，干燥温度控制在110℃～180℃，干燥时间为20h～50h，干燥至其中的水分＜0.5％，出窑。

10.根据权利要求7所述纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述烧成为：将干燥后的砖坯采用高温隧道窑或梭式窑中进行烧成，烧成温度为1350℃～1450℃，在烧成温度下保温10h～20h，烧成后自然冷却至室温出窑即可。