[发明专利]一种碳化硅注浆成型生产工艺

说明书

本发明公开了一种碳化硅注浆成型生产工艺，属于碳化硅加工技术领域。包括以下步骤：（1）、碳化硅粉的预处理；（2）、亚微米助烧剂粉体的制备；（3）、球磨：然后浆料陈腐24小时；（4）、注浆成型；（5）烘干；（6）、无压烧结，得碳化硅坯体。该工艺制得的坯体强度较高,脱模或者干燥过程中不易开裂，表面更加平整。

技术领域

本发明涉及一种碳化硅注浆成型生产工艺，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。

注浆料成型的关键是获得工艺性能好的料浆，其主要要求有：浆料的流动性好，以利于浆料能充满型腔的各个角落；浆料稳定性好，不容易沉淀和分层，可长时间存放；浆料触变性小，即浆料注模一段时间后，粘度变化不大，脱模后的坯体不会因受轻微外力的影响而变软，有利于保持坯体的形状；在保证流动性的情况下，含水量尽可能小，这样可以减少成型时间和干燥收缩、减少坯体的变形和开裂；浆料渗透性好，即浆料中的水分容易通过形成的坯层，能不断被模壁吸收，使坯层不断加厚；脱模性好，形成的坯体容易从模型上脱离，且不与模型发生反应；浆料应尽量不含气泡，可以通过真空处理来达到此目的。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种碳化硅注浆成型生产工艺，该工艺制得的坯体强度较高,脱模或者干燥过程中不易开裂。

本发明的技术方案是：一种碳化硅注浆成型生产工艺，包括以下步骤：

（1）、碳化硅粉的预处理：用浓度15%的醋酸球磨清洗碳化硅粉体6-10小时,然后将酸性洗液抽滤掉,用蒸馏水清洗抽滤粉4次,直至洗液PH值为5.0-6.0,干燥备用；

（2）、亚微米助烧剂粉体的制备：对Y₂O₃和Al₂O₃进行磨细处理,把摩尔比1:1的Y₂O₃和Al₂O₃放入不锈钢研磨罐,采用氧化铝磨球,按照15:1的球料比,置入行星球磨罐中球磨,球磨完成后取出,置于烘箱内烘干,再经标准筛筛分,即得到混合均匀的亚微米Y₂O₃和Al₂O₃粉末；

（3）、球磨：按照一定的比例称取碳化硅粉、助烧剂粉、分散剂和去离子水,滴加氨水调节其值至10.5,按照球料比为3.5:1取玛瑙磨球,放入球磨罐中,将球磨罐放在轻型罐磨机上球磨20小时；然后浆料陈腐24小时；

（4）、注浆成型：将碳化硅料浆直接倒入石膏模中成型；将料浆倒入石膏模中静置30min后,将坯体从石膏模取出；

（5）烘干：将从石膏模脱模出来的坯体放入恒温干燥箱中,55℃干燥8-12小时后取出；

（6）、无压烧结：将坯体放入氧化烧结炉内,然后在空气氛下预烧,升温速度为5℃/min,到550℃时保温30min,取出坯体冷却,放入真空热压炉在氨气保护气氛下进行常压烧结,按30℃/min速度先升温至1500℃,然后以15℃/min的速度升温至1600℃保温2小时,保温结束降温至50℃时开炉取出烧结制品。

所述分散剂为羧甲基纤维素。

所述碳化硅粉、助烧剂粉、分散剂的质量比为10:1.5:1。

本发明的有益效果是：该工艺制得的坯体强度较高,脱模或者干燥过程中不易开裂，表面更加平整。