[发明专利]一种大尺寸无压烧结碳化硅陶瓷材料制备工艺

说明书

本发明公开了一种大尺寸无压烧结碳化硅陶瓷材料制备工艺，属于陶瓷技术领域，包括以下步骤：S1、选取碳化硅粉备用，S2、将选取的碳化硅粉搅拌混料、造粒烘干，S3、将碳化硅粉等静压制成型陶瓷，S4、对压制成型的陶瓷进行烧结，获得无压烧结碳化硅陶瓷。本发明，突破了传统烧结工艺，在无压条件下进行烧结，氩气氛烧结中，将99.9%的碳化硅微粉在2200⁰C高温烧结，密度达到3.15g/cm³，热导性能好，热导率达74W/m.k，努氏硬度2600kg/mm²，烧结后的无压碳化硅材料具有超强的断裂韧性，又具有较高的断裂强度，0气孔率，密度3.15g/cm²，耐磨耐腐蚀性能更好，最高工作温度1610⁰C。

技术领域

本发明涉及陶瓷技术领域，具体为一种大尺寸无压烧结碳化硅陶瓷材料制备工艺。

背景技术

碳化硅陶瓷材料，应用领域较广，无压烧结的碳化硅材料不仅用于玻璃行业、冶炼行业，而且还可用于军工装备；碳化硅陶瓷材料由于其高温强度大，导热性能好，抗氧化性强，耐磨损，硬度高及抗热震和耐化学腐蚀等优良特性，在玻璃行业、高档陶瓷窑炉等受到了广泛的青睐，碳化硅陶瓷及其复合材料已成为材料家族中的新一族。

大尺寸碳化硅陶瓷材料因其烧结工艺的难度大，制作成本较高，严重阻碍了其研究和应用。目前，制备高密度碳化硅陶瓷的方法，主要有热压烧结，反应烧结和无压烧结，无压烧结可以制备复杂形状和大尺寸的碳化硅部件，其应用领域较广而且相对容易实现工业化。国内的液晶玻璃窑炉，近几年随着产能的扩张，对大尺寸碳化硅陶瓷材料的需求增多，进口受到制约，无法得到大尺寸碳化硅高强度材料，因此亟需一种大尺寸无压烧结碳化硅陶瓷材料制备工艺。

发明内容

本发明提供的发明目的在于提供一种大尺寸无压烧结碳化硅陶瓷材料制备工艺，突破了传统烧结工艺，在无压条件下进行烧结，氩气氛烧结中，将99.90%的碳化硅微粉在2200⁰C高温烧结，密度达到3.15g/cm³，热导性能好，热导率达74W/m.k，努氏硬度2600kg/mm²，烧结后的无压碳化硅材料具有超强的断裂韧性，又具有较高的断裂强度，0气孔率，密度3.15g/cm²，耐磨耐腐蚀性能更好，最高工作温度1610⁰C。

为了实现上述效果，本发明提供如下技术方案：一种大尺寸无压烧结碳化硅陶瓷材料制备工艺，包括以下步骤：

S1、选取碳化硅粉备用。

S2、将选取的碳化硅粉搅拌混料、造粒烘干。

S3、将碳化硅粉等静压制成型陶瓷。

S4、对压制成型的陶瓷进行烧结，获得无压烧结碳化硅陶瓷。

优选的，根据S1中的操作步骤，取碳化硅粉时，选取纯度为99%的碳化硅粉。

优选的，根据S2中的操作步骤，包括如下步骤：

S201、将碳化硅粉置于搅拌机中充分搅拌均匀。

S202、将搅拌均匀的碳化硅粉置于研磨机中充分研磨。

S203、将研磨后的碳化硅粉通过造粒机喷雾造粒。

优选的，根据S201中的操作步骤，在对碳化硅粉进搅拌前，将烧助剂添加到搅拌机内。

优选的，所述烧结助剂为硼和碳。

优选的，根据S3中的操作步骤，采用等静压机将碳化硅粉等静压制成型陶瓷。

优选的，根据S4中的操作步骤，在真空无压状态下氩气气氛中进行烧结。

优选的，根据S4中的操作步骤，在2200⁰C的条件下，进行烧结。