[发明专利]一种螺纹式碳化硅陶瓷复合材料研磨桶及制备方法

摘要

本发明涉及一种螺纹式碳化硅陶瓷复合材料研磨桶，该研磨桶采用碳化硅复合材料制得，碳化硅复合材料中碳化硅与碳化硼的质量含量大于等于85wt％，在研磨桶的外表面设置有凹凸相间的螺纹结构，螺纹结构连续延伸至研磨桶两端的装配口处，研磨桶的厚度为8‑40mm，螺纹结构的螺纹底径与螺距的比值为5‑25，螺纹结构的齿宽为3‑12mm，齿高为5‑20mm。本发明通过添加碳化硼粉提高了研磨桶硬度和耐磨性，减少了加工过程中杂质的引入，简化了经研磨的物料后期的提纯工作。引入碳纤维增强增韧，提高了研磨桶的断裂韧性和抗热震性能，使其使用寿命显著提高；增加散热面积，提高了研磨桶的散热效率，大大提高了生产效率。

主权项

1.一种螺纹式碳化硅陶瓷复合材料研磨桶，所述研磨桶为圆桶型，其特征在于，在研磨桶的外表面设置有凹凸相间的螺纹结构，螺纹结构连续延伸至研磨桶两端的装配口处，研磨桶的厚度为8‑40mm，螺纹结构的螺纹底径与螺距的比值为5‑25，螺纹结构的齿宽为3‑12mm，齿高为5‑20mm，所述研磨桶采用碳化硅复合材料制得，碳化硅复合材料中碳化硅与碳化硼的质量含量大于等于85wt%，以碳化硅复合材料的总重量计；碳化硅复合材料，原料重量份如下：碳化硅粉 70～80份，碳化硼粉5～10份，炭粉4～10份，短切碳纤维5～10份，粘结剂1～8份；所述的短切碳纤维直径为6～20μm，平均长度为3～10mm，所述粘结剂为聚乙烯醇和/或聚乙烯吡咯烷酮；螺纹式碳化硅陶瓷复合材料研磨桶的制备方法，包括配料、成型、加工、热处理、高温烧结，步骤如下：（1）配料和混料：按配比取碳化硅粉、碳化硼粉、短切碳纤维，加入炭粉、粘结剂和水按混合均匀，调节浆料的粘度至500‑800mPa﹒s；（2）成型：将制得浆料，浆料经注浆成型得到碳化硅复合材料坯体；（3）预烧：研磨桶坯体在氮气气氛中进行热处理，热处理温度为800‑1000℃，保温时间为2‑4小时，得热处理后的研磨桶坯体；（4）生坯加工：将成型后的碳化硅复合材料坯体机械加工制得研磨桶坯体，研磨桶坯体在研磨桶的外表面设置有凹凸相间的螺纹结构，螺纹结构从研磨桶下部连续延伸至研磨桶上部；（5）将加工后的研磨桶坯体于高温烧结炉中烧结，烧结温度为1500‑1800℃，保温时间为2‑6小时，自然冷却至室温，得螺纹式碳化硅陶瓷复合材料研磨桶。