[发明专利]一种无压烧结高抗热震碳化硅陶瓷换热器管及其加工方法

权利要求书

1.一种无压烧结高抗热震碳化硅陶瓷换热器管，其特征在于：无压烧结高抗热震碳化硅陶瓷换热器管的材料按质量百分比计，包括55％-77％的碳化硅微粉、0％-18％的氧化锆微粉、3-7％的炭黑、3％-6％的二硼化钛、2％-5％的粘合剂、0.5～2％的润滑剂和8％-25％的去离子水；

所述碳化硅微粉的粒径为0.45-0.5微米，所述炭黑的粒径为1-25纳米；

所述的氧化锆微粉的纯度为4n，规格为5um，所述二硼化钛的规格为1um。

2.根据权利要求1所述的一种无压烧结高抗热震碳化硅陶瓷换热器管，其特征在于：所述无压烧结高抗热震碳化硅陶瓷换热器管的材料及其重量百分比组成如下：碳化硅微粉65％、炭黑5.88％、二硼化钛4.71％、粘合剂3.53％，润滑剂0.59％，去离子水20.29％。

3.根据权利要求1所述的一种无压烧结高抗热震碳化硅陶瓷换热器管，其特征在于：所述无压烧结高抗热震碳化硅陶瓷换热器管的材料及其重量百分比组成如下：碳化硅微粉71.50％、炭黑4.55％、二硼化钛5.68％、粘合剂4.55％，润滑剂1.02％，去离子水12.7％。

4.根据权利要求1所述的一种无压烧结高抗热震碳化硅陶瓷换热器管，其特征在于：所述无压烧结高抗热震碳化硅陶瓷换热器管的材料及其重量百分比组成如下：碳化硅微粉76.19％、炭黑3.57％、二硼化钛4.76％、粘合剂3.57％，润滑剂1.19％，去离子水24％。

5.根据权利要求2-4中任意一项所述的一种无压烧结高抗热震碳化硅陶瓷换热器管，其特征在于：所述无压烧结高抗热震碳化硅陶瓷换热器管的材料中，在碳化硅微粉、炭黑、二硼化钛、粘合剂、润滑剂和去离子水的质量比不变的情况下增加氧化锆微粉，所述氧化锆微粉的质量占比为12％-16％。

6.根据权利要求1所述的一种无压烧结高抗热震碳化硅陶瓷换热器管，其特征在于：所述的粘合剂为聚乙烯醇、聚乙二醇或甲基纤维素中的一种或两种以上的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种无压烧结高抗热震碳化硅陶瓷换热器管，其特征在于：所述的润滑剂为甘油、氮化硼、油酸或植物油中的一种或两种以上的混合物。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的无压烧结高抗热震碳化硅陶瓷换热器管的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、混料：按配比取原料混合均匀，获得混合泥料A；

S2、炼泥：将步骤S1获得的混合泥料A炼制1-4h，炼制温度为10-60℃，炼制压强在真空度为0.06-0.1MPa的环境中进行，得炼制后的泥料B；

S3、陈化：步骤S3炼制后的泥料B于无氧条件下密封陈化45-50小时；

S4、挤出：将步骤S4中陈化后的泥料装入挤出机中真空挤出成型，得换热器管生坯，挤出机的挤出压力为12MPa，真空度为0.09MPa；

S5、干燥：将步骤S4获得换热器管生坯放入微波干燥设备中进行中低温烘干，烘干温度为70℃，干燥时间为2-3小时；

S6、烧结：将步骤S5获得的干燥后的换热器管生坯置于烧结炉中进行烧结，烧结过程中通入氩气作为保护气体，冷却至室温，获得无压烧结高抗热震碳化硅陶瓷换热器管。

9.根据权利要求8所述的无压烧结高抗热震碳化硅陶瓷换热器管的加工方法，其特征在于：所述步骤S1包括：

S11、将碳化硅微粉、氧化锆粉体、炭黑、二硼化钛、粘合剂填入混料机中干混1-3小时；

S12、将润滑剂、去离子水分批加入混料机中继续混制6-8小时。

10.根据权利要求8所述的无压烧结高抗热震碳化硅陶瓷换热器管的加工方法，其特征在于：在所述步骤S6中，所述烧结炉为无压烧结炉，所述步骤S6包括：

S61、将步骤S5获得的干燥后的换热器管生坯置于无压烧结炉中进行烧结；

S62、将无压烧结炉的烧结温度升温至2170℃并保温120min，降温后得到高抗热震性碳化硅复合陶瓷换热器管。