[发明专利]一种无压烧结挤出碳化硅陶瓷工艺

说明书

本发明公开了一种无压烧结挤出碳化硅陶瓷工艺，属于陶瓷制备技术领域，所述碳化硅陶瓷的组成包括碳化硅、二硼化钛、炭黑、碳化硼、聚乙二醇、玉米淀粉、羧甲基纤维素钠、环氧树脂、乙醇胺、改性稳定剂、植酸、乳化脂肪酸、去离子水；所述工艺包括混料，炼泥，陈腐，挤出成型，高频电磁震荡处理，干燥，烧结；该工艺设备投资小、低能耗、低成本、工艺简单、可实现超长管材、板材、棒材一次性净尺寸成型，制备的产品具有热导率高、耐腐蚀、耐磨损、耐高温、抗热震性好、热膨胀系数低的特性，可广泛用于换热器、冶金、电力、化工、等行业。

技术领域

本发明涉及一种无压烧结挤出碳化硅陶瓷工艺，属于陶瓷制备技术领域。

背景技术

碳化硅陶瓷是被广泛应用的碳化物陶瓷之一，以其高硬度、高强度、耐高温、耐腐蚀及良好的化学稳定性等优势成为人们研究的热点之一，尤其是在高温工程领域有着广泛的应用。因反应烧结碳化硅陶瓷中游离硅的存在，造成反应烧结的性能指标的降低，如今，无压烧结碳化硅陶瓷因烧结方式的不同，生产的产品具有组织结构更均匀、热导率高、耐腐蚀、耐磨损、耐高温、抗热震性好、热膨胀系数低的特性。

目前，碳化硅陶瓷行业中无压烧结碳化硅制品的主流生产工艺只有干压成型工艺是可以规模化量产。干压工艺前期设备投资高昂，并且只能压制简单形状的产品，无法实现超长管材、棒材、板材的规模量产。为此，寻找一种可以实现超长管件、棒材、板材的生产工艺就是当下需要急需解决的一个问题。

发明内容

针对上述不足，本发明提供一种无压烧结挤出碳化硅陶瓷工艺，该工艺设备投资小、低能耗、低成本、工艺简单、可实现超长管材、板材、棒材一次性净尺寸成型，制备的产品具有热导率高、耐腐蚀、耐磨损、耐高温、抗热震性好、热膨胀系数低的特性，可广泛用于换热器、冶金、电力、化工、等行业。

为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种无压烧结挤出碳化硅陶瓷工艺，所述碳化硅陶瓷的组成，按重量份计，包括：碳化硅55-60份、二硼化钛1-1.5份、炭黑4-4.5份、碳化硼8-8.5份、聚乙二醇0.5-1份、玉米淀粉0.5-1份、羧甲基纤维素钠0.5-1份、环氧树脂0.5-1份、乙醇胺1-1.5份、改性稳定剂2-2.5份、植酸0.2-0.5份、乳化脂肪酸1.5-2份、去离子水25-30份。

所述碳化硅的中位径为0.45-0.5μm。

所述二硼化钛的中位径为10-15nm。

所述炭黑的中位径为1.5-2nm。

所述碳化硼的中位径为3.5-4μm。

所述改性稳定剂的制备方法，将稀土，沸石粉，阴离子聚丙烯酰胺，轻质碳酸镁，磷酸钙，硬脂酸锌加入球磨机中进行球磨，控制球磨机的球料比为5-8:1，转速为500-600rpm，球磨温度为50-60℃，球磨时间为40-50min，球磨结束后得到初级稳定剂，将初级稳定剂置于80-90℃下静置20-30min，得到改性稳定剂。

其中，稀土，沸石粉，阴离子聚丙烯酰胺，轻质碳酸镁，磷酸钙，硬脂酸锌的质量比为30-35：20-25：3-5：2-3：1-3：2-4。

所述阴离子聚丙烯酰胺的离子度为20-30wt.%，聚合度为10-12万。

所述乳化脂肪酸的制备方法，将月硅酸，硬脂酸，脂肪醇聚氧乙烯醚，三聚磷酸钠，去离子水混合均匀后进行超声震荡，控制超声震荡的频率为40-50kHz，超声震荡的时间为25-35min，超声震荡结束，得到乳化脂肪酸。

一种无压烧结挤出碳化硅陶瓷工艺，包括混料，炼泥，陈腐，挤出成型，高频电磁震荡处理，干燥，烧结。