[发明专利]一种碳化硼陶瓷烧结工艺

说明书

本发明公开了一种碳化硼陶瓷烧结工艺，包括，此碳化硼陶瓷烧结工艺，选取合适尺寸的烧结模具与调节机构相互连接，将插管组件安装在烧结模具上，通过调节机构调节相邻插管组件之间的距离，将助剂组件安装在插管组件内，助剂组件和原料组件相互固定，通过助剂组件和原料组件将原料与助剂注入插管组件内，且通过混合机构将其混合均匀，多次循环直至插管组件内均注有原料和助剂混合物，通过调节机构与插管组件相互连接，根据所需选择合适的烧结模具，提高插管组件的安装效率，将助剂筒、原料管与注入内管连接，推动推杆将助剂筒内的助剂注入原料中，在限位杆的作用下带动转动板转动，使得混合杆对混合液进行搅拌，提高助剂与原料的混合度。

技术领域

本发明涉及碳化硼陶瓷生产技术领域，具体为一种碳化硼陶瓷烧结工艺。

背景技术

碳化硼陶瓷是新型陶瓷中重要的耐磨损和高硬度结构陶瓷材料。由于硼与碳都为非金属元素，且原子半径接近，其结合方式不同于一般化合物，因此碳化硼陶瓷具有高熔点、高硬度、低密度，耐磨损和耐腐蚀等许多独特的优异性能，应用在国防、核能、航空航天、工业、耐磨技术等多个领域。

目前国内外生产碳化硼陶瓷的工艺主要分为热压烧结、无压烧结以及反应烧结，其中无压烧结是最理想的批量生产工艺，但因为碳化硼粉体在高温下晶体生长很快，颗粒变粗，坯体还没来得及收缩，颗粒都粗大了，因此碳化硼无压烧结很难致密。现通过添加烧结助剂（如炭、铝、铁、硼等，也可以是碳化钛、碳化硅、硼化钛等）促进烧结过程中碳化硼颗粒之间的活性，在高温真空下颗粒固熔在一起实现致密，但是由于烧结助剂在添加时易出现分布不均匀现象，烧结助剂分布区域不可控，导致其各处致密性有所差异。

现有申请号：CN202010168993.9，公开了一种碳化硼陶瓷无压烧结工艺及装置，该申请专利中，虽然在烧结模具中安装了多个插管组件，插管组件的外侧设有导入烧结助剂的助剂添加组件，通过插管组件均匀分布在烧结模具内，再通过助剂添加组件的配合作用，实现对注入内管内等层次注入烧结助剂，使烧结助剂能够均匀地分布在不同层次面上，并通过调节多个插管未见的安装位置，实现对烧结助剂均匀的分布在烧结模具内，避免了助剂添加时出现分布不均匀现象，导致其各处致密性有所差异，但仍然存在以下问题：

因不同烧结模具所需原料的量不同，而注入外管的尺寸有限，及一个插管组件容纳的原料量有限，需要根据不同烧结模具的需要安装不同数量的插管组件，现有的插管组件只能凭借操作者的感觉进行安装，无法控制相邻插管组件之间的间距相同，即不能保证插管组件的均匀安装，且边安装边调节会降低安装效率；

通过注入外管、注入内管开设的通孔与添加件连接，使得烧结助剂通过添加内管进入注入内管中，实现与原料的混合，因通孔的位置固定，为避免原料注入的量高于通孔，需要分批量加入原料，即第一次加的量位于通孔下方，加入助剂后再加入适量原料，使得注入操作较为繁琐，且此处实现助剂与原料的分批混合，但助剂存在于原料的中部，并未与原料充分混合，易导致各处致密性有所差异。为此，我们提出一种碳化硼陶瓷烧结工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳化硼陶瓷烧结工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种碳化硼陶瓷烧结工艺，所述加工工艺包括如下：

步骤一，烧结模具组装模块：选取合适尺寸的烧结模具与调节机构相互连接；

步骤二，插管组件安装模块：将插管组件安装在烧结模具上，通过调节机构调节相邻插管组件之间的距离；

步骤三，助剂组件安装模块：将助剂组件安装在插管组件内，助剂组件和原料组件相互固定；

步骤四，原料与助剂混合模块：通过助剂组件和原料组件将原料与助剂注入插管组件内，且通过混合机构将其混合均匀；

步骤五，多次循环步骤三和步骤四，直至插管组件内均注有原料和助剂混合物。