[发明专利]一种高热导率反应烧结碳化硅陶瓷材料及其制备方法有效
申请号: | 201510369345.9 | 申请日: | 2015-06-29 |
公开(公告)号: | CN104926313B | 公开(公告)日: | 2019-04-26 |
发明(设计)人: | 张玉军;李其松;龚红宇;孙海滨;张衍双 | 申请(专利权)人: | 山东大学 |
主分类号: | C04B35/573 | 分类号: | C04B35/573;C04B35/65 |
代理公司: | 济南金迪知识产权代理有限公司 37219 | 代理人: | 张宏松 |
地址: | 250061 山东*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 反应烧结碳化硅陶瓷 高热导率 制备 表面活性剂 服役可靠性 热膨胀系数 质量百分比 材料性能 反应烧结 陶瓷材料 原料组成 真空条件 分散剂 热导率 石墨烯 碳化硅 粘结剂 炭粉 成型 | ||
1.一种高热导率反应烧结SiC陶瓷材料,由以下质量百分比的原料组成,D50为1.0~5μm的碳化硅微粉、D50为5-20μm的碳化硅微粉和D50为20-50μm的碳化硅微粉按质量比(3-12):(2-4):1混合组成的碳化硅粉55-85wt.%,石墨烯0.5-10wt.%,炭粉5-15wt.%,硬脂酸1-3wt.%,聚丙烯酸0.5-2.5wt.%,聚乙烯醇0.3-1.5wt.%;各成分用量之和为100%,所述的石墨烯,含碳量>99.0%,平均厚度<3nm,D50为3-15μm;所述的炭粉,D50为0.1-1.0μm;所述聚丙烯酸的分子量为3000~30000;所述聚乙烯醇的分子量为50000~100000;
制备方法,包括步骤如下:
(1)将碳化硅、石墨烯、炭粉、表面活性剂、分散剂和粘结剂按比例混合,然后加水球磨6~15小时,制得SiC浆料;
(2)将步骤(1)制得的SiC浆料喷雾造粒,压制成型,获得高密度坯体;喷雾造粒过程中,制得的颗粒含水率为0.2~0.4%;压制成型,将经喷雾造粒制得的颗粒在80~160MPa冷等静压成型,保压2~5分钟,高密度坯体的密度为1.70~2.0g/cm3;
(3)将步骤(2)制得的高密度坯体在50~70℃烘干8~20小时,然后置于真空反应烧结炉中,下面铺金属硅粒,硅粒的用量为坯体质量的0.5-0.9倍,在1650-1800℃温度下反应烧结8~12小时,制得SiC陶瓷材料。
2.根据权利要求1所述的高热导率反应烧结SiC陶瓷材料,其特征在于,步骤(1)中混合原料与水的质量比为3:(1~5),所述的水为去离子水。
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