[发明专利]一种碳化硅浆料的制备方法

说明书

本发明公开了一种碳化硅浆料的制备方法，具体包括以下步骤：S1、废料预处理：将收集到的废料放入酸溶液中进行浸泡，去除废料中的金属和氧化物杂质，接着将废料从酸溶液中取出，本发明涉及碳化硅浆料制备技术领域。该碳化硅浆料的制备方法，通过S1、废料预处理：将收集到的废料放入酸溶液中进行浸泡，去除废料中的金属和氧化物杂质，接着将废料从酸溶液中取出，利用对碳化硅粉料进行多次酸洗，并且调节碳化硅浆料的pH值可以将碳化硅浆料的固相含量大大提升，降低碳化硅浆料的粘度，另外在碳化硅浆料中加入分散剂可以有效地提高碳化硅浆料的分散性和均匀性，使生产出来的碳化硅陶瓷质量更好，对碳化硅浆料的保存时间更久。

技术领域

本发明涉及碳化硅浆料制备技术领域，具体为一种碳化硅浆料的制备方法。

背景技术

碳化硅陶瓷不仅具有优良的常温力学性能，如高的抗弯强度、优良的抗氧化性、良好的耐腐蚀性、高的抗磨损以及低的摩擦系数，而且高温力学性能(强度、抗蠕变性等)是已知陶瓷材料中最佳的，热压烧结、无压烧结、热等静压烧结的材料，其高温强度可一直维持到1600℃，是陶瓷材料中高温强度最好的材料，抗氧化性也是所有非氧化物陶瓷中最好的，别名金刚砂，碳化硅陶瓷是一种共价键性极高的材料，硬度高、耐化学腐蚀、抗氧化性能好、热膨胀系数小、热传导率高以及半导体性良好，碳化硅陶瓷因具有诸多优良的特性而应用广泛，在高温结构部件等方面有巨大的发展潜力。

在进行碳化硅陶瓷生产前需要制备碳化硅浆料，固相含量高、分散均匀的陶瓷料浆是制备高质量胶态成型陶瓷素坯的必要条件，然而，碳化硅陶瓷粉体由于其比重较大，容易聚沉而使浆料分层，并且纳米材料具有极高的表面活性，使得碳化硅纳米材料在溶剂(水或其它无机溶剂)中很容易团聚沉淀，从而造成碳化硅陶瓷材料的分散性差，均匀性差，最终导致浇注成型碳化硅陶瓷的均匀性差，性能不佳。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种碳化硅浆料的制备方法，解决了现有技术对碳化硅陶瓷粉体由于其比重较大，容易聚沉而使浆料分层，造成碳化硅陶瓷材料的分散性差，均匀性差，性能不佳的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种碳化硅浆料的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、废料预处理：将收集到的废料放入酸溶液中进行浸泡，去除废料中的金属和氧化物杂质，接着将废料从酸溶液中取出，将废料使用研磨机进行研磨处理，对研磨后的颗粒进行酸洗，最后对酸洗后的颗粒进行过滤，并使用去离子水对颗粒进行清洗，接着进行烘干和粉碎得到碳化硅粉料；

S2、碳化硅浆料制备：向S1中的碳化硅粉料中加入去离子水中，配制成固相含量为10vol％～20vol％的浆料，使用离心搅拌机对配制的浆料进行搅拌，并且在搅拌的同时向浆料中加入碱溶液，调节浆料的pH值至9-11；

S3、碳化硅浆料处理：对S2中得到的碳化硅浆料中加入分散剂，首先使用离心搅拌机对碳化硅浆料进行搅拌，搅拌速率为1500r/min，搅拌时间为120分钟，接着将浆料采用超声分散30分钟，获取碳化硅浆料。

优选的，所述步骤S1中，酸溶液可以采用碳酸、硝酸、醋酸中的一种或多种组合，其中硝酸为优选方案，酸溶液的浓度为20％，酸溶液的pH值为1-5。

优选的，所述步骤S1中，废料在研磨机中进行研磨的时候可以向废料中加入研磨助磨剂，并且研磨助磨剂可以采用三乙胺醇、乙二醇、醋酸钠中的一种或多种组合，其中三乙胺醇为优选方案。

优选的，所述步骤S1中，对颗粒进行酸洗的溶液采用浓度为10％的氢氟酸与盐酸的混合溶液，其中总体积比为：HF∶HCl＝10∶2～5。

优选的，所述步骤S2中，离心搅拌机的搅拌速率为1200r/min，搅拌时间为60分钟。