一种水泵水封用氮化硅陶瓷材料的制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种水泵水封用氮化硅陶瓷材料的制备工艺，将氮化硅、滑石粉、碳化硅超细粉、碳酸钡粉及无水乙醇混合均匀，然后加入二氧化锆、二氧化钛充分研磨后送入喷雾塔中喷雾造粒得到第一物料；送入高温炉中在1000-1200℃下煅烧氧化6-8h，置于振磨机中粉碎，得到粒度为3000-4000目的第二物料；向得到的第二物料中加入聚乙烯醇，然后经等静压设备加每平方厘米1.2-1.6吨的压力压制成型得到第三物料；热压处理得到第四物料，高温炉煅烧温度为1250-1350℃，热压处理时间为7-8h，煅烧压力为100000-150000kg/m2；磨片、切片成型得到水泵水封用氮化硅陶瓷材料。

【技术实现步骤摘要】
一种水泵水封用氮化硅陶瓷材料的制备工艺
本专利技术涉及氮化硅陶瓷材料
，尤其涉及一种水泵水封用氮化硅陶瓷材料的制备工艺。
技术介绍
氮化硅陶瓷是一种重要的结构材料。它是一种超硬物质，烧结时不收缩的无机材料，本身具有润滑性，并且耐磨损；除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应，抗腐蚀能力强，高温时抗氧化， 而且它还能抵抗冷热冲击，在空气中加热到1000°c以上，急剧冷却再急剧加热，也不会碎裂。正是由于氮化硅陶瓷具有如此优异的特性，人们常常利用它来制造小型汽油机水泵水封用陶瓷材料。随着氮化硅陶瓷材料的使用范围亦日渐扩大。现有的氮化硅陶瓷材料越来越无法满足高速发展的需求，如何制备一种致密度高，强度、耐磨性好及耐热性能优异的陶瓷材料成为目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种水泵水封用氮化硅陶瓷材料的制备工艺，产品重量轻，致密度高，强度大，耐磨性好，耐高温性能优异，且制备工艺简单，成本较低。 本专利技术提出的一种水泵水封用氮化硅陶瓷材料的制备工艺，包括如下步骤: S1、按重量份称取70-85份氮化硅、10-18份滑石粉、20-23份碳化硅超细粉、2_4份碳酸钡粉及以碳化硅为基准1.5-3wt%无水乙醇混合均匀，然后加入2-3份二氧化锆、 0.5-1.5份二氧化钛充分研磨后送入喷雾塔中喷雾造粒得到第一物料； S2、将第一物料送入高温炉中在1000-1200°C下煅烧氧化6_8h，然后置于振磨机中粉碎，得到粒度为3000-4000目的第二物料； S3、向得到的第二物料中加入以第二物料为基准0.8-1.3wt %的聚乙烯醇，然后经等静压设备加每平方厘米1.2-1.6吨的压力压制成型得到第三物料，压制过程中保持真空； S4、将第三物料放入高温炉中并在N2气氛下热压处理得到第四物料，高温炉煅烧温度为1250-1350°C，热压处理时间为7-8h，煅烧压力为100000-150000kg/m2 ； S5、将第四物料经磨片、切片成型得到水泵水封用氮化硅陶瓷材料。 优选地,所述碳化娃超细粉包括粒径为5-10 μ m的碳化娃超细粉占70-85%,粒径为15-30 μ m的碳化硅超细粉占10-20%，粒径为40-60 μ m的碳化硅超细粉占5_10%。 优选地，在SI中，氮化硅、滑石粉及碳化硅超细粉的重量比为70-80:10-15:20。 优选地，在S2中，将第一物料送入高温炉中在1100-1150°C下煅烧氧化7_8h。 优选地，在S4中，高温炉煅烧温度为1300-1320°C，煅烧压力为120000_135000kg/ m2o 本专利技术中，氮化硅微分粒度小，几乎无塑形形变，压缩性及成型性较差，采用聚乙烯醇作为成型剂，加入适量碳化硅超细粉配合上述两种原料，合理控制原料粒径，使本专利技术重量、强度高、耐磨性能好、耐热震，大大延长本专利技术使用寿命；由于二氧化锆化学性质不活泼，耐腐蚀，折射率高，熔点高，热膨胀系数低，而二氧化钛化学性质不活泼，又可作为白色颜料与瓷器釉料，配合加入二氧化锆、二氧化钛作为烧结助剂，使本专利技术结构均匀，显著提高增韧效果，而且可大幅提高本专利技术耐高温性能，还能使本专利技术色泽好；在第一物料的制备过程中进行充分湿磨，不仅可使各组分破碎均匀，粒径均匀化，而且各组分均匀分布。 【附图说明】 图1为本专利技术提出的一种水泵水封用氮化硅陶瓷材料的制备工艺流程图。 【具体实施方式】 如图1所示，图1为本专利技术提出的一种水泵水封用氮化硅陶瓷材料的制备工艺流程图。 参照图1，本专利技术提出的一种水泵水封用氮化硅陶瓷材料的制备工艺，包括如下步骤: S1、按重量份称取70-85份氮化硅、10-18份滑石粉、20-23份碳化硅超细粉、2_4份碳酸钡粉及以碳化硅为基准1.5-3wt%无水乙醇混合均匀，然后加入2-3份二氧化锆、 0.5-1.5份二氧化钛充分研磨后送入喷雾塔中喷雾造粒得到第一物料； S2、将第一物料送入高温炉中在1000-120(TC下煅烧氧化6_8h，然后置于振磨机中粉碎，得到粒度为3000- 4000目的第二物料； S3、向得到的第二物料中加入以第二物料为基准0.8-1.3wt %的聚乙烯醇，然后经等静压设备加每平方厘米1.2-1.6吨的压力压制成型得到第三物料，压制过程中保持真空； S4、将第三物料放入高温炉中并在N2气氛下热压处理得到第四物料，高温炉煅烧温度为1250-1350°C，热压处理时间为7-8h，煅烧压力为100000-150000kg/m2 ； S5、将第四物料经磨片、切片成型得到水泵水封用氮化硅陶瓷材料。 实施例1 一种水泵水封用氮化硅陶瓷材料的制备工艺，包括如下步骤: S1、按重量份称取70份氮化硅、18份滑石粉、20份碳化硅超细粉、4份碳酸钡粉及以碳化娃为基准1.5wt%无水乙醇混合均匀,然后加入3份二氧化错、0.5份二氧化钛充分研磨后送入喷雾塔中喷雾造粒得到第一物料，其中碳化硅超细粉包括粒径为5-10 μ m的碳化硅超细粉占85%，粒径为15-30 μ m的碳化硅超细粉占10%，粒径为40-60 μ m的碳化硅超细粉占5% ; S2、将第一物料送入高温炉中在1200°C下煅烧氧化6h，然后置于振磨机中粉碎，得到粒度为4000目的第二物料； S3、向得到的第二物料中加入以第二物料为基准0.8wt%的聚乙烯醇，然后经等静压设备加每平方厘米1.6吨的压力压制成型得到第三物料，压制过程中保持真空； S4、将第三物料放入高温炉中并在N2气氛下热压处理得到第四物料，高温炉煅烧温度为1250°C，热压处理时间为8h，煅烧压力为100000kg/m2 ； S5、将第四物料经磨片、切片成型得到水泵水封用氮化硅陶瓷材料。 实施例2 一种水泵水封用氮化硅陶瓷材料的制备工艺，包括如下步骤: S1、按重量份称取85份氮化硅、10份滑石粉、23份碳化硅超细粉、2份碳酸钡粉及以碳化硅为基准3wt%无水乙醇混合均匀，然后加入2份二氧化锆、1.5份二氧化钛充分研磨后送入喷雾塔中喷雾造粒得到第一物料，其中碳化硅超细粉包括粒径为5-10 μ m的碳化硅超细粉占70%，粒径为15-30 μ m的碳化硅超细粉占20%，粒径为40-60 μ m的碳化硅超细粉占10% ； S2、将第一物料送入高温炉中在1000°C下煅烧氧化8h，然后置于振磨机中粉碎，得到粒度为3000目的第二物料； S3、向得到的第二物料中加入以第二物料为基准1.3wt%的聚乙烯醇，然后经等静压设备加每平方厘米1.2吨的压力压制成型得到第三物料，压制过程中保持真空； S4、将第三物料放入高温炉中并在N2气氛下热压处理得到第四物料，高温炉煅烧温度为1350°C，热压处理时间为7h，煅烧压力为150000kg/m2 ； S5、将第四物料经磨片、切片成型得到水泵水封用氮化硅陶瓷材料。 实施例3 一种水泵水封用氮化硅陶瓷材料的制备工艺，包括如下步骤: S1、按重量份称取80份氮化硅、15份滑石粉、20份碳化硅超细粉、3份碳酸钡粉及以碳化硅为基准2.5wt%无水乙醇混合均匀，然后加入2.8份二氧化锆、1.3份二氧化钛充分研磨后送入喷雾本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水泵水封用氮化硅陶瓷材料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1、按重量份称取70‑85份氮化硅、10‑18份滑石粉、20‑23份碳化硅超细粉、2‑4份碳酸钡粉及以碳化硅为基准1.5‑3wt％无水乙醇混合均匀，然后加入2‑3份二氧化锆、0.5‑1.5份二氧化钛充分研磨后送入喷雾塔中喷雾造粒得到第一物料；S2、将第一物料送入高温炉中在1000‑1200℃下煅烧氧化6‑8h，然后置于振磨机中粉碎，得到粒度为3000‑4000目的第二物料；S3、向得到的第二物料中加入以第二物料为基准0.8‑1.3wt％的聚乙烯醇，然后经等静压设备加每平方厘米1.2‑1.6吨的压力压制成型得到第三物料，压制过程中保持真空；S4、将第三物料放入高温炉中并在N2气氛下热压处理得到第四物料，高温炉煅烧温度为1250‑1350℃，热压处理时间为7‑8h，煅烧压力为100000‑150000kg/m2；S5、将第四物料经磨片、切片成型得到水泵水封用氮化硅陶瓷材料。

【技术特征摘要】
1.一种水泵水封用氮化硅陶瓷材料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤: 51、按重量份称取70-85份氮化硅、10-18份滑石粉、20-23份碳化硅超细粉、2-4份碳酸钡粉及以碳化硅为基准1.5-3wt%无水乙醇混合均匀，然后加入2-3份二氧化锆、0.5-1.5份二氧化钛充分研磨后送入喷雾塔中喷雾造粒得到第一物料； 52、将第一物料送入高温炉中在1000-1200°C下煅烧氧化6-8h，然后置于振磨机中粉碎，得到粒度为3000-4000目的第二物料； 53、向得到的第二物料中加入以第二物料为基准0.8-1.3wt%的聚乙烯醇，然后经等静压设备加每平方厘米1.2-1.6吨的压力压制成型得到第三物料，压制过程中保持真空； 54、将第三物料放入高温炉中并在N2气氛下热压处理得到第四物料，高温炉煅烧温度为1250-1350°C，热压处理时间为7-8h，煅烧压力为100000-150000kg/m2 ； 5...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴甲亭，
申请(专利权)人：安徽安尔达机电有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34