[发明专利]一种无压烧结微纳混合碳化硅造粒粉的制备方法

说明书

一种无压烧结微纳混合碳化硅造粒粉的制备方法，它涉及一种碳化硅造粒粉的制备方法。本发明主要解决现有在造粒过程中引入碳化硅纳米颗粒以增韧碳化硅陶瓷，存在纳米颗粒之间容易团聚结合，无法达到均匀分散的问题。制备方法：一、粉体预处理；二、高能处理；三、纳米粉分散；四、微米粉分散；五、混合浆料；六、喷雾造粒。本发明用于无压烧结微纳混合碳化硅造粒粉的制备。

技术领域

本发明涉及一种碳化硅造粒粉的制备方法。

背景技术

碳化硅陶瓷由于具有导热性能好、耐高温、抗热震、热膨胀系数小、耐腐蚀、耐磨损、硬度高等优点而被广泛应用。无压烧结工艺生产的碳化硅陶瓷性能优，成本低。在造粒过程中引入碳化硅纳米颗粒，通过纳米增韧作用，可以进一步提高碳化硅陶瓷的性能。

在造粒过程中引入碳化硅纳米颗粒，重点和难点在于碳化硅纳米粉的有效分散。由于纳米颗粒粒度小，比表面积大，表面能高，所以纳米颗粒有团聚的特性。通过团聚，纳米颗粒的表面积缩小，从而使表面能得到降低。由于纳米颗粒团聚作用的存在，使用常规的分散方法对碳化硅纳米粉进行分散，难以获得良好的分散效果。

发明内容

本发明要解决现有在造粒过程中引入碳化硅纳米颗粒以增韧碳化硅陶瓷，存在纳米颗粒之间容易团聚结合，无法达到均匀分散的问题，而提供一种无压烧结微纳混合碳化硅造粒粉的制备方法。

一种无压烧结微纳混合碳化硅造粒粉的制备方法，它是按以下步骤进行的：

一、粉体预处理：

将碳化硅微米粉、碳化硅纳米粉及烧结助剂分别置于烘箱中恒温干燥，得到预处理后的碳化硅微米粉、预处理后的碳化硅纳米粉及预处理后的烧结助剂；

所述的碳化硅微米粉的粒径为0.3μm～10μm；所述的碳化硅纳米粉的粒径为1nm～200nm；

二、高能处理：

将预处理后的碳化硅纳米粉与表面活性剂共混，然后平铺，在红外光、紫外光或频率为1GHz～18GHz电磁波的辐照条件下，表面改性处理5s～1200s，得到高能处理后的碳化硅纳米粉；

所述的预处理后的碳化硅纳米粉与表面活性剂的质量比为1:(0.001～0.005)；

三、纳米粉分散：

将高能处理后的碳化硅纳米粉加入到含有分散剂A的去离子水中，分散均匀，得到碳化硅纳米粉浆料；

所述的高能处理后的碳化硅纳米粉与分散剂A的质量比为1:(0.005～0.1)；所述的高能处理后的碳化硅纳米粉与去离子水的质量比为1:(2～3)；

四、微米粉分散：

将预处理后的碳化硅微米粉及预处理后的烧结助剂加入含有分散剂B的去离子水中，分散均匀，得到碳化硅微米粉浆料；

所述的预处理后的碳化硅微米粉与预处理后的烧结助剂的质量比为1:(0.003～0.1)；所述的预处理后的碳化硅微米粉与分散剂B的质量比为1:(0.005～0.05)；所述的预处理后的碳化硅微米粉与去离子水的质量比为1:(0.8～1.2)；

五、混合浆料：

将碳化硅纳米粉浆料及碳化硅微米粉浆料混合，加入助剂，继续分散，得到喷雾造粒的预混料；

所述的碳化硅微米粉浆料与碳化硅纳米粉浆料的质量比为1:(0.02～0.4)；所述的碳化硅微米粉浆料与助剂的质量比为1:(0.05～0.3)；

六、喷雾造粒：