[发明专利]碳化硼材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳化硼材料及其制造方法。

背景技术

碳化硼是一种共价键极强的非氧化物陶瓷，硬度非常高，仅次于金刚石和立方氮化硼。广泛应用于喷砂机的喷嘴、密封元件及耐磨损领域的涂层材料等。由于碳化硼的晶体结构中有大约93％的共价键，使得其在成型后的磨削加工非常困难。目前，碳化硼成型工艺多采用冷压成型或热压烧结工艺，这种方法很难实现如水杯、厨具等使用器具的制作，且其需要通过非常大的磨削加工量，这既增加了成本，效率又非常低。同时，原料的配方不佳，导致产品经常出现裂口现象，导致这些产品不能在恶劣的环境下使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种成品性能好且制造成本低的碳化硼材料及其制造方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种碳化硼材料，该碳化硼材料中各成分的配比分别为：碳化硼粉35份、乙醇1-1.4份、环氧树脂0.5-4份、硼酸0.5-1.3份、质量浓度40％～50％的高聚乙烯乳液150-193份、质量浓度37％的盐酸116份、抗氧剂3-5份、催化剂7份；所述的高聚乙烯乳液选自聚乙烯乳液中的HA-soft80、GFN中的一种。

进一步地，该碳化硼材料用于制造水杯、电饭锅或炒锅的内胆。

进一步地，所述碳化硼材料中各成分的配比分别为：碳化硼粉35份、乙醇1份、环氧树脂0.5份、硼酸0.5份、质量浓度40％～50％的高聚乙烯乳液150份、质量浓度37％的盐酸116份、抗氧剂3份、催化剂7份；所述的高聚乙烯乳液选自聚乙烯乳液中的HA-soft80、GFN中的一种。

进一步地，所述碳化硼材料中各成分的配比分别为：碳化硼粉35份、乙醇1.1份、环氧树脂1份、硼酸0.7份、质量浓度40％～50％的高聚乙烯乳液193份、质量浓度37％的盐酸116份、抗氧剂5份、催化剂7份；所述的高聚乙烯乳液选自聚乙烯乳液中的HA-soft80、GFN中的一种。

进一步地，碳化硼粉35份、乙醇1.2份、环氧树脂2份、硼酸0.9份、质量浓度40％～50％的高聚乙烯乳液180份、质量浓度37％的盐酸116份、抗氧剂4份、催化剂7份；所述的高聚乙烯乳液选自聚乙烯乳液中的HA-soft80、GFN中的一种。

进一步地，碳化硼粉35份、乙醇1.3份、环氧树脂3份、硼酸1.1份、质量浓度40％～50％的高聚乙烯乳液150份、质量浓度37％的盐酸116份、抗氧剂5份、催化剂7份；所述的高聚乙烯乳液选自聚乙烯乳液中的HA-soft80、GFN中的一种。

进一步地，碳化硼粉35份、乙醇1.4份、环氧树脂4份、硼酸1.3份、质量浓度40％～50％的高聚乙烯乳液193份、质量浓度37％的盐酸116份、抗氧剂3份、催化剂7份；所述的高聚乙烯乳液选自聚乙烯乳液中的HA-soft80、GFN中的一种。

一种碳化硼材料的制造方法，其制造步骤为：第一步、将碳化硼材料中的各成分混合后用35℃的蒸馏水稀释，再导入喷雾造粒机进行造粒；第二步、将第一步中造粒完成的原料放入冷压件中，采用10-50MP的压力进行压制形成产品毛坯；第三步、将第二步中压制后的产品毛坯装入模具中放入冷等静压机中，采用100～350MP的压力进行成型；第四步、将第三步中成型后的产品装入热解炉中进行气氛烧结得到成品。

优选方案为，第一步骤中喷雾造粒机的温度设定在80-350℃之间。

本发明的有益效果为：

本发明具有极好的耐高低温性能，超强的耐酸碱性能，耐磨、抗冲击能力等性能，在标准大气压下-170℃-2100℃环境内可长期使用。它有超强的耐酸碱性能，常温常压下在烧碱溶液中连续浸泡30天，在盐酸溶液中连续浸泡30天，材料本体没有本质改变；本发明制得的如水杯等碳化硼产品具有纤维结构，其断裂伸长低，具有很强的吸收能量的能力，因而具有突出的抗冲击性。本发明中的碳化硼材料的制造方法可一体成型制造出所需的产品，只需再通过细微的磨削加工便可制成所需的产品，节约成本，且制造容易，同时，制得的如水杯等碳化硼产品具有较高的强度，不易破碎，且在使用过程中可渗出人体所需量的硼，经济实用。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明碳化硼材料的制造方法的流程图。

具体实施方式