[发明专利]一种碳化硅陶瓷轴承材料

说明书

本发明公开了一种碳化硅陶瓷轴承材料，包括85～90份碳化硅、2～3份氧化镧、2～3份二氧化硅、4～5份分散剂、3～5份的粘结剂以及2～3份氢氧化铝。将原料进行混合得到浆料，对浆料进行真空干燥，然后过80目筛，得到干燥粉；对干燥粉进行喷雾造粒，得到碳化硅造粉粒；将碳化硅造粉粒倒入轴承模具，然后于100～170MPa的压力下模压成型，制得碳化硅素胚；将得到的碳化硅素坯放入真空高温烧结炉中进行烧结，烧结温度1200～1500℃，烧结时间0.5～2小时。

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种碳化硅陶瓷轴承材料。

背景技术

碳化硅陶瓷具有优良的高温力学性能，抗氧化性强、耐磨损性好、热稳定性佳、热膨胀系数小、热导率大、硬度高以及抗热震和耐化学腐蚀等优良性能，被广泛应用于精密轴承、密封件、气轮机转子、喷嘴热交换器部件及原子热反应堆材料等，并日益受到人们的重视。

现有技术中的碳化硅陶瓷在使用中，抗弯效果不显著，导致后期的成本太高。同时烧结过程所需要的烧结温度过高，会影响到碳化硅陶瓷的各项性能。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的缺点，提供一种抗弯效果较好且烧结温度较低的碳化硅陶瓷轴承材料。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种碳化硅陶瓷轴承材料，包括85～90份碳化硅、2～3份氧化镧、2～3份二氧化硅、4～5份分散剂、3～5份的粘结剂以及2～3份氢氧化铝。

进一步的，所述分散剂选自柠檬酸氨、聚丙烯酸及聚乙二醇中的至少一种；所述粘结剂选自羟甲基纤维素及聚乙烯醇中的至少一种。

一种碳化硅陶瓷轴承材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将85～90份碳化硅、2～3份氧化镧、2～3份二氧化硅、4～5份分散剂、3～5份的粘结剂以及2～3份氢氧化铝进行混合，得到浆料；

(2)对浆料进行真空干燥，然后过80目筛，得到干燥粉；

(3)对干燥粉进行喷雾造粒，得到碳化硅造粉粒；

(4)将碳化硅造粉粒倒入轴承模具，然后于100～170MPa的压力下模压成型，制得碳化硅素坯；

(5)将步骤(4)得到的碳化硅素坯放入真空高温烧结炉中进行烧结，烧结温度1200～1500℃，烧结时间0.5～2小时。

进一步的，所述步骤(1)中球磨混合的时间为2～4小时；步骤(3)的喷雾造粒中：所述浆料的流量为2～4kg/h，热风进口温度为200～250℃。

本发明的有益效果为：

与现有技术相比，本发明采用氢氧化铝，在空气气氛烧结过程中，氢氧化铝分解得到氧化铝，这种新生成的氧化铝以及气相白炭黑(化学成分为SiO₂)的烧结活性都很高，并且与碳化硅表面生成的SiO₂存在化学反应，反应得到莫来石新物质，因此能明显的促进碳化硅多孔陶瓷的烧结活性，降低烧结温度，使得陶瓷的烧结温度在1200～1500℃，避免了高烧结温度下碳化硅的严重氧化反应导致的陶瓷强度下降的问题。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

实施例1

一种碳化硅陶瓷轴承材料，包括85份碳化硅、2份氧化镧、2份二氧化硅、4份分散剂、3份的粘结剂以及2份氢氧化铝。该分散剂为柠檬酸氨，粘结剂为羟甲基纤维素。

一种碳化硅陶瓷轴承材料的制备方法，包括以下步骤：