[发明专利]一种用于铝溶液加热器的氮化硅保护管及其制备方法

权利要求书

1.一种用于铝溶液加热器的氮化硅保护管，其特征在于：按重量百分比计，由包括如下组分的原料制成：

氮化硅80％-85％，

三氧化二铋5％-7％，

二氧化钍4％-6％，

氮化铝1％-2％，

聚环氧乙烷3％-6％。

2.根据权利要求1所述的一种用于铝溶液加热器的氮化硅保护管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）粉料制备：

将氮化硅颗粒、三氧化二铋、二氧化钍、氮化铝和聚环氧乙烷均匀混合，混合后的粉料过12目筛和50目筛，上所述粉料进行喷雾干燥处理，得到平均粒度为30-400μm的原料粉体；

（2）冷等静压处理：

将所述原料粉体装入模具中放入冷等静压机中制型，形成保护管坯；

（3）烧结处理：

将步骤（2）中的热辐射保护管坯装入气氛压力烧结炉，在惰性气氛压力下进行烧结处理，得到保护管；

（4）打磨处理：

将热辐射保护管进行表面机械磨加工处理，制得氮化硅陶瓷加热器保护管成品。

3.根据权利要求2所述的一种用于铝溶液加热器的氮化硅保护管的制备方法，其特征在于：所述三氧化二铋、二氧化钍、氮化铝在进行步骤（1）与氮化硅颗粒均匀混合前，先将三氧化二铋、二氧化钍、氮化铝进行均匀混合。

4.根据权利要求2所述的一种用于铝溶液加热器的氮化硅保护管的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中的模具为具有定位装置的钢模和模套。

5.根据权利要求2所述的一种用于铝溶液加热器的氮化硅保护管的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中的烧结在气氛压力烧结炉内进行，最高烧结温度为1800℃-1900℃，总烧结时间15-20小时，包括保温时间5-7小时，气氛最大压力为5-10MPa，惰性气体为氮气。

6.根据权利要求2所述的一种用于铝溶液加热器的氮化硅保护管的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中冷等静压机中制型压力设定为200MPa-260MPa。

7.根据权利要求2所述的一种用于铝溶液加热器的氮化硅保护管的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中机械磨加工处理的打磨精度为±0.5μm。

8.根据权利要求1所述的一种用于铝溶液加热器的氮化硅保护管，其特征在于：所述氮化硅保护管热导率大于50W/mK；抗弯强度大于700MPa；断裂韧性大于6.5MPa·m^1/2；气孔率小于0.3％；耐热冲击大于750℃。