[发明专利]高温抗折试验机碳化硅陶瓷上压头及其制备方法和模具

权利要求书

1.一种长棒状陶瓷素坯等静压模具，其特征在于，包括：

模具主体（1）；

紧密贴合于所述模具主体（1）内表面的塑料薄膜内衬（6），所述塑料薄膜内衬为聚乙烯材质；

用于密封所述模具主体（1）的上盖板（3）；

所述模具主体为圆柱桶状，且周身均匀分布筛孔（2），下端有底。

2.根据权利要求1所述的长棒状陶瓷素坯等静压模具，其特征在于，所述模具主体（1）的上部边缘设有法兰；所述上盖板（3）为圆形板材并在所述模具主体的法兰对应位置设螺栓孔（5）；所述上盖板（3）与模具主体（1）间通过螺栓固定。

3.根据权利要求1或2所述的长棒状陶瓷素坯等静压模具，其特征在于，所述模具主体的材质为钢材、铝合金或工程塑料；优选地，所述模具主体的厚度为3～10 mm，更优选为5～8mm。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的长棒状陶瓷素坯等静压模具，其特征在于，所述上盖板的材质为钢材、或铝合金；优选地，所述上盖板的厚度为5～10 mm。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的长棒状陶瓷素坯等静压模具，其特征在于，所述塑料薄膜内衬的单层厚度为0.04～0.15mm，优选为0.08～0.15mm。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的长棒状陶瓷素坯等静压模具，其特征在于，所述模具主体的内径为拟制备的陶瓷制品的1.8～2.2倍；所述模具主体的高度为拟制备的陶瓷制品的1.8～2.2倍。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的长棒状陶瓷素坯等静压模具，其特征在于，所述筛孔的孔径为5～15mm，优选为8～12 mm；所述筛孔的分布密度为模具主体外周身面积的2～8%，优选为3～5%。

8.一种高温抗折试验机碳化硅陶瓷上压头，其特征在于，所述高温抗折试验机碳化硅陶瓷上压头包含有碳化硅和碳两相构成，所述碳化硅的含量≥98%。

9.按权利要求8所述的高温抗折试验机碳化硅陶瓷上压头，其特征在于，所述高温抗折试验机碳化硅陶瓷上压头的外径Φ为50～100mm，高度200～400mm；压头顶部圆角的直径Φ为4～20mm，尾部有台阶，顶部有对称两个夹角45°～90°的斜面。

10.一种如权利要求8或9所述的高温抗折试验机用碳化硅陶瓷上压头的制备方法，其特征在于，包括：

（1）将碳化硅陶瓷喷雾造粒粉体装入权利要求1-6中任一项所述的长棒状陶瓷素坯等静压模具中直接冷等静压成型，得到素坯；

（2）将素坯放入烘箱中进行烘干后，利用数控机床对烘干后的素坯进行机械加工，制备得到高温抗折试验机用碳化硅陶瓷上压头用坯体；

将所得高温抗折试验机用碳化硅陶瓷上压头用坯体，再经脱粘和烧结，得到所述高温抗折试验机用碳化硅陶瓷上压头。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述冷等静压成型的压力为150～200MPa，保压时间为3～30分钟；所述烘干的温度为110～150℃，优选为120～130℃；所述烘干的保温时间为1～5小时，优选为2～3小时。

12.根据权利要求10或11所述的制备方法，其特征在于，所述高温抗折试验机用碳化硅陶瓷上压头用坯体的尺寸按照所述高温抗折试验机用碳化硅陶瓷上压头的规定尺寸以16～21%的收缩率进行放大后得到。

13.根据权利要求10-12中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述脱粘的温度为1200～1500℃，时间为1～6小时；优选地，所述脱粘的升温速率≤5℃/分钟。

14.根据权利要求10-13中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的温度为2200～2280℃，时间为1～5小时；优选地，所述烧结的升温制度包括：当≤1800℃时，升温速率为1～5℃/min，当＞1800℃时，以0.5～2℃/分钟的升温速率升温至烧结温度。