[发明专利]一种高性能SiC/W金属陶瓷复合喷嘴及其制备方法

摘要

本发明涉及一种高性能SiC/W金属陶瓷复合喷嘴，采用碳化硅喂料颗粒为原料注射成型、烧结制得；所述的碳化硅喂料颗粒原料是由以下质量百分比的组分组成：碳化硅微粉60～80％，碳化硼1～5％，二硼化钛1～5％、钨0.5～5％，炭黑1～5％，石墨1～5％、石蜡5～15％、高密度聚乙烯2～6％、乙烯‑醋酸乙烯共聚物2～6％、硬脂酸1～3％；碳化硅喂料中通过引入增强粒子，配合本发明的方法，得到的复合喷嘴，减少了游离硅含量，提高金属陶瓷的耐磨性和力学性能，大大提高了喷嘴的使用寿命，且生产效率高、成本低，可以连续化生产。

主权项

1.一种高性能SiC/W金属陶瓷复合喷嘴，所述金属陶瓷复合喷嘴的材料体积密度为3.05g/cm³~3.76g/cm³，用碳化硅喂料颗粒为原料注射成型、烧结制得；所述的碳化硅喂料颗粒原料是由以下质量百分比的组分组成：碳化硅微粉60~80%，碳化硼1~5%，二硼化钛1~5%、钨0.5~5%，炭黑1~5%，石墨1~5%、石蜡5~15%、高密度聚乙烯2~6%、乙烯‑醋酸乙烯共聚物2~6%、硬脂酸1~3%，各组分质量百分比之和为100%；所述炭黑的平均粒径为1~2μm，所述碳化硼的平均粒径为2~50μm，所述二硼化钛的平均粒径为2~10μm，所述钨的平均粒径为3~5μm；所述高密度聚乙烯密度为0.95~0.97g/cm³，熔体指数为5~10，熔解温度为130~160℃；制备方法，包括步骤如下：（1）注射成型：将所述的碳化硅喂料颗粒加入注塑成型机内，在注射压力80~120MPa、注射温度160~180℃的条件下注射成型，制得SiC/W金属陶瓷复合喷嘴坯体；（2）干燥：将步骤（1）得到的喷嘴坯体于40~80℃下干燥10~20小时；（3）脱脂：采用两步脱脂法，先将干燥后的喷嘴坯体先置于温度为40‑60℃的有机溶剂中浸泡6‑10 h进行初步脱脂，初步脱脂后的坯体干燥处理，然后移入N₂气氛中进行热脱脂，所述热脱脂温度为300‑500℃，脱脂时间为20‑60min；（4）修坯：将经步骤（3）脱脂后的喷嘴坯体进行修整，得修整后喷嘴坯体；（5）烧结：将修整的多喷嘴坯体置于真空反应烧结炉中，下面铺金属硅粒，硅粒的用量为喷嘴坯体质量的0.5~1.5倍，升温至1450~1650℃进行烧结60~180min，烧结过程中通入氮气作为保护气体，自然降温，得高性能SiC/W金属陶瓷复合喷嘴。