[发明专利]一种碳化硅挤出成型生产烧结工艺

说明书

本发明公开了一种碳化硅挤出成型生产工艺，属于碳化硅加工技术领域。包括以下步骤：（1）将碳化硅粉料和烧结助剂粉末进行混合，加入去离子水，混合均匀后得到预混合物；（2）、向步骤（1）所得的预混合物中加入碳纤维进行混合，混合均匀后得到原料混合物，滴加氨水调节其值至9.5‑10.5，得到碳化硅料浆，然后将碳化硅浆料陈腐24小时；（3）、挤出成型；（4）、阴干定型碳化硅素坯；（5）烘干；（6）、高温烧结。本发明碳化硅挤出成型烧结工艺，挤出成型产品成品率高，可有效降低产品断坯率，烧结后产品强度高，烧结产品合格率达90%。

技术领域

本发明涉及一种碳化硅挤出成型生产烧结工艺，属于碳化硅加工技术领域。

背景技术

碳化硅陶瓷具有高硬度、高分解温度、高导热率、低膨胀、耐腐蚀等多种优良特性，已在机械、石油、汽车工业等领域大显身手。随着现代国防、空间技术以及能源技术的迅速发展，碳化硅作为高技术陶瓷，特别是高性能结构陶瓷的应用日益广泛，如作为高温热机材料诸如高温燃汽轮机的燃烧室、涡轮机叶片、涡轮增压器转子、高温喷嘴等的主要候选材料。与此同时，对碳化硅陶瓷几何形状的复杂性、韧性、强度及可靠性的要求越来越高。

碳化硅的结构特点决定了它的一系列优良性能，高强度、高硬度、耐高温、抗氧化、高热导率、低热膨胀率、具有优良的化学稳定性以及不被大多数的酸碱溶液所腐蚀。碳化硅陶瓷材料还具有高温抗氧化特性。高温氧化时表面生成致密的保护膜，抑制了氧的进一步氧化,因此具有优异的抗氧化性能。碳化硅陶瓷所具备的优良性能使其在机械、化工、能源、军工等使用环境苛刻的应用领域中展示着重要的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种碳化硅挤出成型生产烧结工艺，该工艺制得的碳化硅烧结产品强度高，结构均匀，整体可靠性高。

本发明的技术方案是：一种碳化硅挤出成型生产烧结工艺，包括以下步骤：

（1）、将碳化硅粉料和烧结助剂粉末进行混合，加入去离子水，混合均匀后得到预混合物；

（2）、向步骤（1）所得的预混合物中加入碳纤维进行混合，混合均匀后得到原料混合物，滴加氨水调节其值至9.5-10.5，得到碳化硅料浆，然后将碳化硅浆料陈腐24小时；

（3）、挤出成型：将碳化硅料浆放入挤出机内进行挤出成型，得碳化硅素坯；

（4）、阴干定型碳化硅素坯：将碳化硅素坯转移到阴干定型工具上，于室内阴干2天；

（5）烘干：将从碳化硅坯放入恒温干燥箱中,50-60℃烘干8-10小时,升温至120-150℃烘干5-8小时后取出；

（6）、高温烧结：将碳化硅素坯放入真空热压炉在氨气保护气氛下进行常压烧结,按20℃/min速度先升温至1100-1200℃保温3-5小时，然后以10℃/min的速度升温至1700-1800℃保温2-3小时,保温结束降温至50℃时开炉取出烧结制品。

所述烧结助剂为铝钇。

所述碳纤维的直径为 0.2 ～ 5.0μm，长度为 2-3mm。加入碳纤维在烧结过程中形成了碳化硅纤维，使得挤出成型反应烧结碳化硅方梁的显微结构均匀，强度高，整体可靠性高。

所述碳化硅混合微粉、烧结助剂和碳纤维的质量比为10:1.2:1.0。

本发明的有益效果是：本发明碳化硅挤出成型烧结工艺，挤出成型产品成品率高，可有效降低产品断坯率，烧结后产品强度高，烧结产品合格率达90%。

具体实施方式

实施例1

一种碳化硅挤出成型生产烧结工艺，包括以下步骤：