[发明专利]机械密封用层状结构陶瓷环的制备方法

权利要求书

1.机械密封用层状结构陶瓷环的制备方法，其特征在于，步骤包括：

(1)基体层原料包括如下重量百分比组分：基体材料粉料10～98wt％、烧结助剂2～15wt％、溶剂20～50wt％、分散剂0.1～10wt％、粘结剂0.1～20wt％、增塑剂0.1～15％、消泡剂0.01～8％；将上述基体层原料混合均匀并球磨1～120h，然后将球磨后的浆料在真空除泡机中进行真空除泡10～180min制备成基体陶瓷浆料；其中基体材料为碳化硅、碳化硼、氮化硅、氧化铝、氧化锆中至少一种；

(2)界面层原料包括如下重量百分比组分：界面材料粉体10～98wt％、烧结助剂2～15wt％、溶剂20～50wt％、分散剂0.1～10wt％、粘结剂0.1～20wt％、增塑剂0.1～15％、消泡剂0.01～8％；将上述界面层原料混合均匀并球磨1～120h，然后将球磨后的浆料在真空除泡机中进行真空除泡10～180min制备成界面陶瓷浆料；其中界面材料为碳化硅、碳化硼、氮化硅、氧化铝、氧化锆、氮化硼、石墨、钨、碳化钛中至少一种；

(3)在流延机上将步骤(1)制得的浆料，流延成需要的基体层坯体纸带，其厚度为0.005～1mm，其宽度为10～800mm；步骤(2)制得的浆料采用同样方法制成界面层坯体纸带；

(4)将步骤(3)制得的基体层坯体纸带和界面层坯体纸带进行叠层辊压，叠层压力为1～30MPa，基体层与界面层直接粘合成环形坯体；

(5)将环形坯体软封密闭，进行等静压致密，等静压压力是30～200MPa；

(6)步骤(5)处理后的环形坯体进行真空或者气氛烧结，气氛压力为0.1～0.98MPa，烧结温度1200～2350℃。

2.根据权利要求1所述的机械密封用层状结构陶瓷环的制备方法，其特征在于，基体层原料和界面层原料中所用的烧结助剂为氧化钇、氧化铝、氧化镁、氮化铝中的至少一种，基体层原料的烧结助剂与界面层原料的烧结助剂可以相同也可以不同。

3.根据权利要求1所述的机械密封用层状结构陶瓷环的制备方法，其特征在于，基体层原料和界面层原料中所用的溶剂为乙醇、甲乙酮、丁酮、去离子水中的至少一种，基体层原料的溶剂与界面层原料的溶剂可以相同也可以不同。

4.根据权利要求1所述的机械密封用层状结构陶瓷环的制备方法，其特征在于，基体层原料和界面层原料中所用的分散剂为磷酸二乙酯、氨水、四甲基氢氧化铵、聚丙烯酸铵、聚乙烯亚胺、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、聚乙二醇中的至少一种，基体层原料的分散剂与界面层原料的分散剂可以相同也可以不同。

5.根据权利要求1所述的机械密封用层状结构陶瓷环的制备方法，其特征在于，基体层原料和界面层原料中所用的粘结剂为聚乙烯缩丁醛、羧甲基纤维素钠、阿拉伯树胶、黄原胶、酚醛树脂、明胶、硅溶胶、海藻酸钠、琼脂糖、聚乙烯醇、丙烯酸、糊精中的至少一种，基体层原料的粘结剂与界面层原料的粘结剂可以相同也可以不同。

6.根据权利要求1所述的机械密封用层状结构陶瓷环的制备方法，其特征在于，基体层原料和界面层原料中所用的增塑剂为丙三醇、邻苯二甲酸二辛酯中的至少一种，基体层原料的增塑剂与界面层原料的增塑剂可以相同也可以不同。

7.根据权利要求1所述的机械密封用层状结构陶瓷环的制备方法，其特征在于，基体层原料和界面层原料中所用的消泡剂为乙二醇、正丁醇、正辛醇中的至少一种，基体层原料的消泡剂与界面层原料的消泡剂可以相同也可以不同。

8.根据权利要求1所述的机械密封用层状结构陶瓷环的制备方法，其特征在于，界面层材料中还包括造孔剂，所述造孔剂为木屑、稻壳、聚苯乙烯微球、亚克力粉中的一种或多种混合。