[发明专利]酚醛树脂为碳源固相烧结制备复杂形状碳化硅陶瓷工艺

权利要求书

1.一种酚醛树脂为碳源固相烧结制备复杂形状碳化硅陶瓷工艺，其特征在于，包括如下步骤：

(1)球磨混料：以SiC粉体，B₄C粉体和酚醛树脂为原料，以去离子水为溶剂，球磨混合一段时间，得到浆料；

(2)造粒：将得到的浆料烘干、破碎、过筛或喷雾造粒获得混合均匀的粉体；

(3)成型：将粉体干压成型后获得碳化硅陶瓷素坯，然后将素坯冷等静压，或直接将粉体装入橡胶套中冷等静压；

(4)干燥：将获得的碳化硅陶瓷素坯置于均匀加热的烘箱中干燥；

(5)机械加工：绘制图纸，对干燥后的碳化硅素坯进行机械加工；

(6)脱粘和烧结：将加工好的素坯放入烧结炉中，使脱粘和烧结一体化进行。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤(1)中所述的SiC粉体的粒径为D50＝0.5～4μm，纯度＞98％；B₄C粉体粒径为D50＝1～4μm，B₄C粉体加入量为SiC粉体的0.5～3％；酚醛树脂裂解残C率为38～55％，加入量为SiC粉体的3～10％；采用SiC球为研磨球，全部原料︰SiC球＝(0.5～5)︰1，球磨时间为3～12h。

3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤(3)的干压成型工艺所用的模具大小需根据烧结后碳化硅陶瓷的收缩率：15～22％及干压坯体再经冷等静压成型后坯体的收缩率2～20％来共同确定；干压工艺为30～80MPa，保压时间为5～30s。

4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤(3)的冷等静压工艺为120～240MPa，保压5～15min。

5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤(4)的干燥工艺为120～200℃，保温2～10h。

6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤(4)的碳化硅陶瓷素坯的尺寸需按照烧结后线收缩率15～22％来将SiC陶瓷制品的尺寸放大后获得。

7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的步骤(5)中脱粘和烧结在同一炉中连续进行：脱粘在700～850℃的真空条件下进行，脱粘制度为600-850℃保温2-8h；升温速率为2～5℃/min，烧结在流动的氩气气氛中进行，当≤1750℃时，升温速率为5℃/min，当＞1750℃时升温速率为，0.5～3℃/min，最高温度为1900～2250℃，降温速率为5-10℃/min。