1.本技術涉及工程陶瓷材料領域,更具體地說,它涉及一種固相燒結碳化硅制品及其制備方法。
背景技術:
2.工程陶瓷是指應用于工程技術領域的各種陶瓷的總稱,包括結構陶瓷、功能陶瓷和陶瓷基復合材料。近年來,隨著科技的進步以及工業的發展,工程材料以其耐高溫性、耐化學腐蝕性、耐磨性、抗氧化性等性能特點,成為材料領域研究的熱點。目前應用的比較廣泛的工程陶瓷主要有氧化鋁陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硅陶瓷以及氧化鋯陶瓷等。
3.其中,碳化硅陶瓷具有優異的高溫強度以及耐腐蝕性,使其能夠長期處于高溫、高濕、高氧以及強酸強堿的環境下工作,廣泛應用于石油化工、冶金機械、航空航天、微電子、汽車等領域。由于碳化硅為強共價鍵結合,燒結時擴散速率低,使其很難在常壓下燒結致密,因此目前多采用無壓燒結技術來生產碳化硅陶瓷。無壓燒結可以分為液相燒結和固相燒結,其中,固相燒結是以硼(或碳化硼)和碳為燒結助劑,通過固相擴散實現致密燒結;相較于液相燒結,由于固相燒結的燒結助劑用量少,且燒結過程中不產生液相,因此固相燒結的碳化硅陶瓷具有更好的耐高溫強度,可在換熱管上應用。
4.在固相燒結工藝中使用的碳源燒結助劑一般為酚醛樹脂,酚醛樹脂作為一種高分子材料,既能提供碳源,又能起到粘結劑的作用,但是在碳化硅制品的制備中需要進行脫粘處理,在脫粘處理的過程中,因酚醛樹脂的存在會使尾氣中含有部分酚類和醛類物質,產生環境污染問題,增加環保處理的成本。為了解決酚醛樹脂的污染問題,也可以采用納米級炭黑作為碳源,但是由于炭黑顆粒之間具有極強的聚集性,使其在固體粉末中難以分散,這又增加了加工的困難;并且炭黑的粘結性又不如酚醛樹脂,導致胚體的成型性變差,制品的性能受到影響。
5.相關技術中,公開了一種碳化硅換熱管的制備方法,其步驟包括配料、混合、練泥、擠出成型、干燥、脫粘和高溫燒結;為了提高胚體內部的均勻性,減少壓制過程中的裂紋、分層現象的出現,通常會在練泥和擠出成型之間增加陳腐工序,在練泥后,將泥料陳腐放置一段時間后,再對泥料進行擠出、干燥等工序,陳腐后的泥料具有更好的潤濕程度,可以提高其成型性能,有利于后續的擠出成型。但是陳腐通常需要經過幾十個小時甚至幾天,這不僅使得生產周期延長,而且使得練泥、擠出成型、干燥等工序之間有較長的間隔,無法連續進行,不利于連續化生產的進行,影響生產效率。
6.此外,在碳化硅制品應用于換熱管時,由
聲明:
“固相燒結碳化硅制品及其制備方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)