專利名稱：一種碳化硅坯體及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷坯體，具體地說是一種碳化硅坯體及其生產(chǎn)工藝，屬于陶瓷生產(chǎn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
碳化硅陶瓷具有機械強度高，耐高溫、抗氧化性強、熱穩(wěn)定性能好、熱導(dǎo)率大、耐磨損性能好、耐化學腐蝕性能好、硬度高、抗熱震性能好等優(yōu)良特性。反應(yīng)燒結(jié)碳化硅是一種新型的高技術(shù)陶瓷，廣泛的用于冶金、石油、化工、電子及陶瓷、電瓷窯具。反應(yīng)燒結(jié)碳化硅陶瓷的基本原理是具有反應(yīng)活性的液硅或氣態(tài)硅，在毛細管作用下滲入含碳的多孔陶瓷素坯，并與其中的碳反應(yīng)生成碳化硅，新生成的碳化硅原位結(jié)合素坯中原有的碳化硅顆粒， 浸滲劑填充素坯中的剩余氣孔，完成致密化的過程。然而，上述產(chǎn)品坯體的成型多以干壓、注漿成型，例如，專利號為 CN200910014078.8名稱為“反應(yīng)燒結(jié)碳化硅陶瓷及其生產(chǎn)工藝”的專利，對坯體的加工、料漿的配比、攪拌的均勻要求都極為嚴格，而且因為注漿成型工藝是靠石膏模吸水法成型，壁厚是靠吸漿時間及吸漿量來控制，而且漿液都有一定沉淀，每次配料攪拌都有一定的誤差， 所以注漿成型壁厚很難達到一致，尤其是上下頭制品越長差越大，導(dǎo)致壁厚的控制很難達到一致性，坯體密度受到限制，而且不一致，致使制品密度低而不均勻，生產(chǎn)效率低，成本浪費也較大，產(chǎn)品性能不穩(wěn)定。專利號為CN20091009837.6名稱為“碳化硅陶瓷管或棒的制備方法”的專利， 該方法工藝繁瑣，而且條件要求高，需要進行干磨1小時、濕磨4-9小時嗎、造粒、真空練泥、擠壓、60-100°C干燥6-12小時、120-150°C干燥1-3小時、60_100°C預(yù)燒1-3小時、 1850-2200°C真空燒結(jié)1-3小時等操作，因此，生產(chǎn)效率低，成本高。專利號為CN95100358名稱為“一種碳化硅再結(jié)晶制品的冷擠壓成型一次燒成的方法”的專利，該發(fā)明的方法同樣需要較高的條件，2100-2200°C的燒結(jié)溫度，而且得到的產(chǎn)品密度低、均勻性差。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種碳化硅坯體及其生產(chǎn)工藝，通過擠壓成型來改變反應(yīng)燒結(jié)碳化硅方梁、輥棒類產(chǎn)品的坯體成型方法，從而提高坯體密度和制品密度， 提高坯體成型效率40%，降低原材料加工成本10%，所得到的碳化硅坯體的壁厚尺寸及內(nèi)徑更準確，表面更光滑。本發(fā)明的技術(shù)方案為
一種碳化硅坯體，由主料和輔料通過擠壓成型的方法制備而成；所述的主料為碳化硅； 所述的輔料為粒度3500目的石墨粉末、粒度80目的羥丙基甲基纖維素粉末和粒度160目的聚乙烯醇粉末。原料按重量份數(shù)配比為80目的碳化硅30份，120目的碳化硅25份，240目的碳化硅20份，800目的碳化硅10份，3500目的石墨15份，80目的羥丙基甲基纖維素0. 8份， 160目的聚乙烯醇1.6份。碳化硅分成80、120、240、800四種不同的粒度，羥丙基甲基纖維素粒度80目、聚乙烯醇160粒度目，能夠使各不同粒度的顆?；旌显谝黄饡r顆粒均布合理分布，達到間隙小、 密度高、成型的產(chǎn)品密度均勻一致。石墨是燒結(jié)反應(yīng)過程中生成碳化硅的主要原料，粒度細、分布均勻，從而使坯體的碳含量提高，純度也高；羥丙基甲基纖維素和聚乙烯醇起到粘結(jié)固化的作用，同時也能夠提高坯體的強度。一種制備碳化硅坯體的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟
(1)按重量份數(shù)配料80目的碳化硅30份，120目的碳化硅25份，240目的碳化硅20 份，800目的碳化硅10份，3500目的石墨15份，80目的羥丙基甲基纖維素0. 8份，160目的聚乙烯醇1. 6份，混合均勻后適量加水捏合，加水量以保證各原料達到捏合的要求即可；
(2)將上述步驟(1)中捏合均勻的原料取出，放入擠壓機內(nèi)，真空度-0.08 -0. IKg抽真空5 15分鐘；擠壓設(shè)備在進行擠料工作時，-0. OSMPa達到真空狀態(tài)，使坯體無氣泡存在，-0. 08以上至-0. 1之間就能夠確保無氣泡，從而使擠出的坯體達到高密度的要求；擠料后通過壓力使原料從擠壓機模具內(nèi)擠出到接坯器上，按照坯體要求的長度進行切割，切割后進行烘干，烘干溫度30 100°C，烘干12 15小時，得到碳化硅坯體。本發(fā)明擠壓成型的方法工藝簡單，操作簡便，僅要求空度-0. 08 -0. IKg抽真空 5 15分鐘，抽真空后，30 100°C，烘干12 15小時即可得到產(chǎn)品。不同真空度對坯體的影響關(guān)鍵是坯體密度和氣孔率，而坯體的密度高在同等原料下燒結(jié)的制品氣孔率低、密度高，抗彎強度也就大。本發(fā)明的優(yōu)點在于
采用本發(fā)明的擠壓方法生產(chǎn)方梁坯體與用傳統(tǒng)的注漿成型生產(chǎn)方梁坯體相比，選用原材料的顆粒度相對較粗，節(jié)省微粉的加工過程及成本，降低了原材料的加工成本，同時節(jié)省了石膏模具的制作費用及原材料費，簡化了操作過程，提高了工作效率，比注漿成型提高效率40%，同時，通過擠壓成型提高了坯體的密度和均勻性，使坯體的壁厚達到均勻一致，坯體密度比注漿成型提高了 8 10%，氣孔率降低20 50%，抗彎強度提高6 20%。
具體實施例方式以下對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實施例1
一種碳化硅坯體，由主料和輔料制備而成，主料為碳化硅，輔料為石墨、羥丙基甲基纖維素粉末和聚乙烯醇粉末。原料按重量份數(shù)配比為80目碳化硅30份，120目碳化硅25份，240目碳化硅20 份，800目碳化硅10份，3500目石墨15份，80目羥丙基甲基纖維素0. 8份，160目聚乙烯醇 1.6 份。實施例2
一種制備碳化硅方梁坯體的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟1、按重量份數(shù)取碳化硅料80目30份、120目25份、240目20份、800目10份，3500目石墨15份，然后再加入80目羥丙基甲基纖維素0. 8份，160目聚乙烯醇1. 6份，混合在一起，放入混料機(萊州金泰化工機械廠，型號H-200型)內(nèi)混合40 50分鐘。2、把上述步驟1中混合后的原料取出，放到捏合機內(nèi)加入適量的水分進行捏合 (加水量以保證各原料達到捏合的要求即可)，捏合50 60分鐘后取出。3、把上述步驟2中捏合好的原料放到擠壓機內(nèi)，抽真空10分鐘到-0. 08Kg,然后通過壓力，從擠壓機模具內(nèi)擠出到接坯器上，再按方梁坯體的長度要求進行切割，切割后用角鋁放到烘烤房內(nèi)，在100°C內(nèi)烘干12小時后取出即可燒結(jié)完成，得到碳化硅坯體。通過本發(fā)明所得的坯體與注漿成型的坯體性能對比，見表1 表1.注漿成型坯體與本發(fā)明產(chǎn)品坯體性能對比
權(quán)利要求
1.一種碳化硅坯體，其特征在于由主料和輔料通過擠壓成型的方法制備而成；所述的主料為碳化硅；所述的輔料為粒度3500目的石墨粉末、粒度80目的羥丙基甲基纖維素粉末和粒度160目的聚乙烯醇粉末；按重量份數(shù)配比為80目的碳化硅30份，120目的碳化硅25份，240目的碳化硅20份， 800目的碳化硅10份，3500目的石墨15份，80目的羥丙基甲基纖維素0. 8份，160目的聚乙烯醇1.6份。
2.一種碳化硅坯體的生產(chǎn)工藝，其特征在于包括以下步驟(1)按重量份數(shù)配料80目的碳化硅30份，120目的碳化硅25份，240目的碳化硅20 份，800目的碳化硅10份，3500目的石墨15份，80目的羥丙基甲基纖維素0. 8份，160目的聚乙烯醇1.6份，混合均勻；(2)將上述步驟(1)中混合均勻的原料加水捏合；(3)將上述步驟(2)中捏合均勻的原料取出，放入擠壓機內(nèi)，抽真空到-0. 08 -0. IKg ；(4)將上述步驟(3)中擠料后的原料從擠壓機模具內(nèi)擠出到接坯器上，然后切割；(5)將上述步驟(4)中切割后的原料進行烘干，烘干溫度30 100°C，烘干12 15小時，得到碳化硅坯體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2述的一種碳化硅坯體的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述步驟(3)的抽真空的真空度為-0. 08Kg。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種碳化硅坯體及其生產(chǎn)工藝，所述坯體由主料碳化硅和輔料通過擠壓成型的方法制備而成；輔料為粒度3500目的石墨粉末、粒度80目的羥丙基甲基纖維素粉末和粒度160目的聚乙烯醇粉末，所述工藝為通過擠壓成型來改變反應(yīng)燒結(jié)碳化硅方梁、輥棒類產(chǎn)品的坯體成型方法；本發(fā)明的優(yōu)點在于與用傳統(tǒng)的注漿成型生產(chǎn)方梁坯體相比，選用原材料的顆粒度相對較粗，節(jié)省微粉的加工過程及成本，降低了原材料的加工成本，同時節(jié)省了石膏模具的制作費用及原材料費，簡化了操作過程，提高了工作效率。
文檔編號C04B35/565GK102219520SQ20111013285
公開日2011年10月19日 申請日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者張懷順, 王汝江, 秦泗學, 秦璐 申請人:山東金鴻集團有限公司