[发明专利]高圆形度高纯度碳化硅超细粉体材料

摘要

本发明公开了一种高圆形度高纯度碳化硅超细粉体材料，通过气流介质粉碎整形、研磨整形并加分析提纯的两次整形粉碎，将原位合成高纯6H‑SiC微粉加工成圆形度0.950以上，D50值1.6~2.0微米的超细粉体材料，满足了烧结精密陶瓷产品的需求，使用此超细粉体材料烧结出的精密陶瓷产品（如碳化硅陶瓷密封轴套，碳化硅陶瓷轧辊，碳化硅陶瓷喷嘴等）克服了传统烧结中容易出现的成产品率低，致密度不一致等烧结缺陷，使烧结出的碳化硅陶瓷品质一致性好，使用时抗热震、抗高温性、使用寿命不同等的弊端。经测试，采用本发明制备出的碳化硅超细粉体烧结出的成品零部件体积密度≥3.04g/cm³，气孔率＜0.3%，使用温度最高1380℃，可完全满足精密碳化硅产品的使用要求。

主权项

一种高圆形度高纯度碳化硅超细粉体材料，其特征在于：包括下述加工步骤：第一步，原料采用原位合成高纯6H‑SiC微粉，其中的6H碳化硅结构纯度在90%以上，碳化硅含量≥99%；采用卧式球磨机，将所述高纯6H‑SiC微粉研磨至D50值10微米、圆形度0.89以上的粉料，其中卧式球磨机中加入的研磨介质球配φ30:φ40:φ50=2:2:1,给料速度600kg/h，磨体转速28r/min；第二步，将第一步得到的粉料采用0.6MPa的高压空气从拉瓦尔喷嘴射入流化床气流磨的粉碎整形腔内进行粉碎整形，粉碎整形腔内加入的碳化硅陶瓷球直径3mm，调整分级机转速2000r/min,进料速度400kg/min，粉碎整形后圆形度达到0.930以上、D50值2.6~3.4微米的超细粉料通过分级机进入旋风收集器被收集；第三步，将第二步收集的超细粉料与水按1:1的比例混合后投入砂浆缸中，并加入物料总量10%的混合酸液，密封搅拌30分钟后，再通过循环泵打入超细粉体砂磨机中，超细粉体砂磨机中加入直径2mm的碳化硅陶瓷球，在工作电流10A条件下进行研磨，将细粉整形到圆形度0.950以上， D50值1.6~2.0微米，然后化学提纯至碳化硅含量≥99.0%后收集浆料；所述混合酸液为质量百分比10%的硫酸、8%的硝酸和5%的盐酸按10:8:5之比例混合而成；第四步，将第三步处理后的浆料打入储料缸中，加入纯水将pH值调节至6.5~7.5；第五步，将第四步处理好的浆料注入离心机中进行脱水，调节离心机转速3500rpm，使微粉含水量＜10%，然后采用微波烘干至水分含量＜0.05%后，筛松包装即可。