一种碳化硅陶瓷精密器件的制备方法属于陶瓷精密器件领域。本发明专利技术的制备方法包含以下步骤：步骤一、将碳化硅粉体、加工助剂、纳米碳粉按比例混合；步骤二、将上述粉体与粘结剂混合均匀，在密炼机上混炼，冷却后切割造粒；步骤三、制作注射成型所需模具；步骤四、液体脱脂，将毛胚经过液体浸泡或着加热分解脱除低熔点部分粘结剂，使之成为带有毛细孔的毛胚；步骤五、加热脱脂，将毛胚放入真空炉中，抽真空后缓慢加热；步骤六、冷却后取出样品，根据需要打磨加工。本发明专利技术的制备方法提高了生产效率，大大拓展了碳化硅的应用领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种陶瓷器件的制备方法，尤其涉及。
技术介绍
由于碳化硅陶瓷材料具有高的抗弯强度、优良的抗氧化性、良好的耐腐蚀性、高的抗磨损、低的摩擦系数，同时还具有低密度以及较高的高温强度等，而尤为重要的是它的高温力学性能一直是陶瓷材料中最佳，因而碳化硅陶瓷的发展很快。更是在近十多年来在国计民生的各个领域中得到迅速普及，应用领域日趋扩大。在航空航天、核工业、石油工业、化学工业、轻纺工业、食品工业等需要在高温、高速、耐腐蚀、真空、电绝缘、无磁、干摩擦等特殊环境下，作为一种新型陶瓷材料其不可或缺的替代作用正在被人们逐渐认识。除此之外，由于碳化硅陶瓷材料在使用中，游离硅和游离碳含量极少，在精细化工、食品、医药等行业里，尤其是要求高清洁度、超纯净流体输送中，对环境和产品的纯净度提供了非常关键的保护与保证作用，随着人们环保意识的增强，碳化硅陶瓷材料必将在化工领域全行业得到广泛应用。然而，传统的碳化硅陶瓷的主要加工方法却是常压烧结、反应烧结、重结晶烧结三种，而成型方法主要采用压铸、挤出、浇筑，其制作出的产品一般较大且结构简单。其中，反应烧结碳化硅的加工方法在加工过程中器件基本不收缩，加热温度低，但是产品中是含有5%左右的游离硅，其耐磨性、耐腐蚀性较差；重结晶烧结的加工方法加工器件纯度高、强度大，但是其成品是密度小、多孔且加热温度高；常压烧结碳化硅的加工方法产品纯度高，密度大，耐磨性、耐腐蚀性好，但是其在加工过程中加热收缩，形状难以控制。同时，对于体积小、结构复杂的器件制作，上述制备方法一般采用制粉、干压、烧结的方法，由于干压后的毛胚中的粘结剂一般不超高5% (重量)，毛胚的韧性较低，烧结过程中有机物的分解排出导致易裂，成品率低，因此严重限制了碳化硅陶瓷的应用。本方法采用塑料成型的方法，成品率高，精度控制精确，制备速度快，适合于体积小、结构复杂、精度要求高的碳化硅陶瓷器件的批量生产，成本可大幅降低。
技术实现思路
为了克服以上缺点，本专利技术提供一种新的碳化硅陶瓷精密器件的制备方法，具体的技术方案是: ，包含以下步骤:步骤一、将碳化硅粉体、碳化硼、纳米碳粉按照100:0.5?1.0:2.0?4.0的重量比混合；步骤二、将上述粉体与粘结剂混合均匀，在密炼机上混炼，冷却后切割造粒；步骤三、制作注射成型所需模具；步骤四、液体脱月旨，将毛胚经过液体浸泡或着加热分解脱除低熔点部分粘结剂，使之成为带有毛细孔的毛胚，而其中的高熔点的粘结剂可以保持毛胚的形状；步骤五、加热脱脂，将毛胚放入真空炉中，抽真空后缓慢加热，在加热过程中，高熔点的粘结剂分解，而分解气体沿着毛细孔排出，从而保障了毛胚不开裂，随着温度的不断升高，毛胚中粘结剂全部分解，分解气体随抽真空排出，毛胚中残余的碳化硅开始生长密实，密度可达3.0O?3.15克/立方厘米，体积各向收缩16?21% ;步骤六、冷却后取出样品，根据需要打磨加工。优化地，步骤一中所述的碳化硅粉体粒径为0.3-0.8微米，纯度为98~99%，碳化硼的纯度大于97%，颗粒直径为325目。优化地，步骤二中所述粘结剂为聚乙烯、聚丙烯、EVA、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、硬脂酸、聚乙烯、石蜡等任意两种以上。优化地，步骤二中粉体与粘结剂按照1~0.5:1.5的体积比均匀混合。优化地，步骤二中，密炼机上的温度为130~200°C，混炼时间为30分钟以上。优化地，步骤五中加热的升温速度为5°C /m，并在300°C、500°C、700°C各保温I小时，最后升至2150 °C时保温3小时。本专利技术采用粒径为500纳米的碳化硅，添加碳化硼、纳米碳作为加工制剂，充分混合混后加入塑料粘结剂进行混炼，做成粒状喂料；按要求设计好模具，注射成型；经过液体脱脂、高温脱脂，高温成型，加工出合格的产品。由于注射成型的模具可以根据要求设计成复杂的形状，因此利用该方法可加工成型形状复杂的精密碳化硅陶瓷器件，烧结后的密度可达到碳化硅理论密度90-98%，提高了生产效率，大大拓展了碳化硅的应用领域。因此，本专利技术为生产体积小、结构复杂的器件降低了成本。【具体实施方式】实施例一: ，其特征在于:包含以下步骤:步骤一、将粒径为0.3微米，纯度为98~99%碳化硅粉体、纯度大于97%，颗粒直径为325目的加工助剂碳化硼、纳米碳粉按100:0.5:2.0的重量比混合；步骤二、将上述粉体与粘结剂按照1:1.5的体积比混合均匀，在密炼机上混炼，冷却后切割造粒，其中粘结剂为聚乙烯、聚丙烯、EVA、，密炼机上的温度为200°C，混炼时间为30分钟以上；步骤三、制作注射成型所需模具；步骤四、液体脱脂，将毛胚经过液体浸泡或着加热分解脱除低熔点部分粘结剂，使之成为带有毛细孔的毛胚；步骤五、加热脱脂，将毛胚放入真空炉中，抽真空后缓慢加热，其中，加热的升温速度为5°C /m，并在300°C、500°C、700°C各保温I小时，最后升至2150°C时保温3小时；步骤六、冷却后取出样品，根据需要打磨加工。实施例二: ，其特征在于:包含以下步骤:步骤一、将粒径为0.5微米，纯度为98~99%碳化硅粉体、纯度大于97%，颗粒直径为325目的加工助剂碳化硼、纳米碳粉按100: 1.0: 4.0的重量比混合；步骤二、将上述粉体与粘结剂按照0.5:1.5的体积比混合均匀，在密炼机上混炼，冷却后切割造粒，其中粘结剂为聚甲基丙烯酸甲酯、硬脂酸、聚乙烯、石蜡，密炼机上的温度为130°C，混炼时间为30分钟以上；步骤三、制作注射成型所需模具；步骤四、液体脱脂，将毛胚经过液体浸泡或着加热分解脱除低熔点部分粘结剂，使之成为带有毛细孔的毛胚；步骤五、加热脱脂，将毛胚放入真空炉中，抽真空后缓慢加热，其中，加热的升温速度为5°C /111，并在300°(:、500°(:、700°(:各保温I小时，最后升至2150°C时保温3小时；步骤六、冷却后取出样品，根据需要打磨加工。 实施例三: ，其特征在于:包含以下步骤:步骤一、将粒径为0.8微米，纯度为98~99%碳化硅粉体、纯度大于97%，颗粒直径为325目的加工助剂碳化硼、纳米碳粉按100:0.8:3 (重量比)混合；步骤二、将上述粉体与粘结剂按照0.75:1.5的体积比混合均匀，在密炼机上混炼，冷却后切割造粒，其中粘结剂为EVA、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、硬脂酸、，密炼机上的温度为180°C，混炼时间为30分钟以上；步骤三、制作注射成型所需模具；步骤四、液体脱脂，将毛胚经过液体浸泡或着加热分解脱除低熔点部分粘结剂，使之成为带有毛细孔的毛胚；步骤五、加热脱脂，将毛胚放入真空炉中，抽真空后缓慢加热，其中，加热的升温速度为5°C /111，并在300°(:、500°(:、700°(:各保温I小时，最后升至2150°C时保温3小时；步骤六、冷却后取出样品，根据需要打磨加工。【主权项】1.，其特征在于:包含以下步骤:步骤一、将碳化硅粉体、碳化硼、纳米碳粉按照100:0.5?1.0:2.0?4.0的重量比混合；步骤二、将上述粉体与粘结剂混合均匀，在密炼机上混炼，冷却后切割造粒； 步骤三、制作注射成型所需模具； 步骤四、液体脱脂，将毛胚经过液体浸泡或着加热分解脱除低熔点部分粘结剂； 步骤五、加热脱脂，将毛胚放入真空炉中，抽真空后缓慢加本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种碳化硅陶瓷精密器件的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：步骤一、将碳化硅粉体、碳化硼、纳米碳粉按照100：0.5～1.0:2.0～4.0的重量比混合；步骤二、将上述粉体与粘结剂混合均匀，在密炼机上混炼，冷却后切割造粒；步骤三、制作注射成型所需模具；步骤四、液体脱脂，将毛胚经过液体浸泡或着加热分解脱除低熔点部分粘结剂；步骤五、加热脱脂，将毛胚放入真空炉中，抽真空后缓慢加热；步骤六、冷却后取出样品，根据需要打磨加工。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：于庆先，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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