用于内燃机动密封的硅碳微晶复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于内燃机动密封的硅碳微晶复合材料的制备方法，包括：步骤一、将多晶硅和石墨粉置于球磨机中，球磨制得粒度小于15μm的硅碳混合物；步骤二、先进行抽真空处理，使绝对压力达到0.0.001Pa，再充入氩气，先升至0.01MPa，并且维持10～15min，之后继续通入氩气，使绝对压力升至0.03MPa，并维持5～7min，再继续通入氩气，使绝对压力升至0.05MPa，维持2～3min；之后开始加热，使温度升至1400℃；然后冷却至室温，得到硅碳细粉；步骤三、制备得到粒度为500～700nm的硅碳微晶颗粒。本发明专利技术制备得到硅碳微晶复合材料加入至润滑油中，可提高更好的润滑和密封性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于内燃机动密封的硅碳微晶复合材料的制备方法。
技术介绍
内燃机，是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。内燃机是将液体或气体燃料与空气混合后，直接输入机器内部燃烧产生热能再转化为机械能的一种热机。内燃机具有体积小、质量小、便于移动、热效率高、起动性能好的特点。但是内燃机一般使用石油燃料，同时排出的废气中含有害气体的成分较高。内燃机包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机，旋转叶轮式的燃气轮机、喷气式发动机等，但通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。活塞式内燃机将燃料和空气混合，在其气缸内燃烧，释放出的热能使气缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞作功，再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作。内燃机的密封元件对其使用性能有很大的影响，随着内燃机的不断强化，热负荷与机械负荷的不断提高，导致汽缸垫弹性衰减和材料疲劳破坏的可能性增大。为了提高汽缸的密封性，除了改善内燃机部件材料，采用高性能的密封件进行密封之外，还通常采用润滑剂来提高密封效果。目前通常采用磁流体密封材料进行密封，现在常用的磁流体密封材料是把磁铁矿等强磁性的微细粉末在水、油类、酯类、醚类等液体中进行稳定分散的一种胶态液体。这种液体具有在通常旋转离心力和磁场作用下，既不沉降和凝聚又能使其本身承受磁性，可以被磁铁所吸引的特性。在磁性流体的基础上发展而来的磁流体密封技术是当磁流体注入磁场的间隙时，它可以充满整个间隙，形成一种“液体的密封圈”。但这种方式只能对转动方式进行动态密封。因此需要一种可以提供更好的润滑和密封性能的材料。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术设计开发了一种用于内燃机动密封的硅碳微晶复合材料的制备方法，其制备得到硅碳微晶复合材料加入至润滑油中，用于内燃机各部件的密封，可提高更好的润滑和密封性能。本专利技术提供的技术方案为：一种用于内燃机动密封的硅碳微晶复合材料的制备方法，包括：步骤一、将多晶硅和石墨粉置于球磨机中，球磨制得粒度小于15μm的硅碳混合物；步骤二、将硅碳混合物置于感应炉内，先进行抽真空处理，使所述感应炉内的绝对压力达到0.0.001Pa，再向所述感应炉内充入氩气，先使所述感应炉内的绝对压力升至0.01MPa，并且在该压力下维持10～15min，之后继续通入氩气，使所述感应炉内的绝对压力升至0.03MPa，并在该压力下维持5～7min，再继续通入氩气，使所述感应炉内的绝对压力升至0.05MPa，并在该压力维持2～3min；之后开始加热，使所述感应炉内的温度升至1400℃，并在该温度下持续加热10～15min；然后停止加热，以5～10℃/min的速度冷却至室温，得到硅碳细粉；步骤三、将步骤二得到的硅碳细粉置于气流粉碎机中进行粉碎，制备得到粒度为500～700nm的硅碳微晶颗粒。优选的是，所述的用于内燃机动密封的硅碳微晶复合材料的制备方法中，所述步骤二中，在0.01MPa下维持10min，在0.03MPa下维持5min，在0.05MPa下维持2min。优选的是，所述的用于内燃机动密封的硅碳微晶复合材料的制备方法中，在1400℃下持续加热10min。优选的是，所述的用于内燃机动密封的硅碳微晶复合材料的制备方法中，以5℃/min的速度冷却至室温。优选的是，所述的用于内燃机动密封的硅碳微晶复合材料的制备方法中，所述步骤三中，气流粉碎的参数为：气流绝对压力4Mpa，气流流速280m/s。优选的是，所述的用于内燃机动密封的硅碳微晶复合材料的制备方法中，所述步骤一中，球磨的参数为：球磨时间15h，球磨机转速350转/min。本专利技术所述的用于内燃机动密封的硅碳微晶复合材料的制备方法制备得到硅碳微晶复合材料加入至润滑油中，用于内燃机各部件的密封，可提高更好的润滑和密封性能。具体实施方式下面对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。本专利技术提供一种用于内燃机动密封的硅碳微晶复合材料的制备方法，包括：步骤一、将多晶硅和石墨粉置于球磨机中，球磨制得粒度小于15μm的硅碳混合物；步骤二、将硅碳混合物置于感应炉内，先进行抽真空处理，使所述感应炉内的绝对压力达到0.0.001Pa，再向所述感应炉内充入氩气，先使所述感应炉内的绝对压力升至0.01MPa，并且在该压力下维持10～15min，之后继续通入氩气，使所述感应炉内的绝对压力升至0.03MPa，并在该压力下维持5～7min，再继续通入氩气，使所述感应炉内的绝对压力升至0.05MPa，并在该压力维持2～3min；之后开始加热，使所述感应炉内的温度升至1400℃，并在该温度下持续加热10～15min；然后停止加热，以5～10℃/min的速度冷却至室温，得到硅碳细粉；步骤三、将步骤二得到的硅碳细粉置于气流粉碎机中进行粉碎，制备得到粒度为500～700nm的硅碳微晶颗粒。本专利技术在感应处理阶段采用了阶段式的升压处理过程，在0.01MPa、0.03MPa和0.05MPa下分别维持一段时间，并且压力越高，维持的时间越短，这样更有利于得到硬度高、不易团聚的硅碳微晶颗粒。将该硅碳微晶颗粒加润滑油中，所得到润滑剂可以提高设备的密封性能，还提高了内燃机的燃料利用率。优选的是，所述的用于内燃机动密封的硅碳微晶复合材料的制备方法中，所述步骤二中，在0.01MPa下维持10min，在0.03MPa下维持5min，在0.05MPa下维持2min。优选的是，所述的用于内燃机动密封的硅碳微晶复合材料的制备方法中，在1400℃下持续加热10min。优选的是，所述的用于内燃机动密封的硅碳微晶复合材料的制备方法中，以5℃/min的速度冷却至室温。优选的是，所述的用于内燃机动密封的硅碳微晶复合材料的制备方法中，所述步骤三中，气流粉碎的参数为：气流绝对压力4Mpa，气流流速280m/s。优选的是，所述的用于内燃机动密封的硅碳微晶复合材料的制备方法中，所述步骤一中，球磨的参数为：球磨时间15h，球磨机转速350转/min。实施例一步骤一、将多晶硅和石墨粉置于球磨机中，球磨制得粒度小于15μm的硅碳混合物；步骤二、将硅碳混合物置于感应炉内，先进行抽真空处理，使所述感应炉内的绝对压力达到0.0.001Pa，再向所述感应炉内充入氩气，先使所述感应炉内的绝对压力升至0.01MPa，并且在该压力下维持15min，之后继续通入氩气，使所述感应炉内的绝对压力升至0.03MPa，并在该压力下维持7min，再继续通入氩气，使所述感应炉内的绝对压力升至0.05MPa，并在该压力维持3min；之后开始加热，使所述感应炉内的温度升至1400℃，并在该温度下持续加热15min；然后停止加热，以10℃/min的速度冷却至室温，得到硅碳细粉；步骤三、将步骤二得到的硅碳细粉置于气流粉碎机中进行粉碎，制备得到粒度为600～700nm的硅碳微晶颗粒。将上述硅碳微晶颗粒4g加入至润滑油中，硅碳微晶颗粒与润滑油的质量比为1:300。实施例二步骤一、将多晶硅和石墨粉置于球磨机中，球磨制得粒度小于15μm的硅碳混合物；步骤二、将硅碳混合物置于感应炉内，先进行抽真空处理，使所述感应炉内的绝对压力达到0.0.001Pa，再向所述感应炉内充本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃机动密封的硅碳微晶复合材料的制备方法，其特征在于，包括：步骤一、将多晶硅和石墨粉置于球磨机中，球磨制得粒度小于15μm的硅碳混合物；步骤二、将硅碳混合物置于感应炉内，先进行抽真空处理，使所述感应炉内的绝对压力达到0.0.001Pa，再向所述感应炉内充入氩气，先使所述感应炉内的绝对压力升至0.01MPa，并且在该压力下维持10～15min，之后继续通入氩气，使所述感应炉内的绝对压力升至0.03MPa，并在该压力下维持5～7min，再继续通入氩气，使所述感应炉内的绝对压力升至0.05MPa，并在该压力维持2～3min；之后开始加热，使所述感应炉内的温度升至1400℃，并在该温度下持续加热10～15min；然后停止加热，以5～10℃/min的速度冷却至室温，得到硅碳细粉；步骤三、将步骤二得到的硅碳细粉置于气流粉碎机中进行粉碎，制备得到粒度为500～700nm的硅碳微晶颗粒。

【技术特征摘要】
1.一种用于内燃机动密封的硅碳微晶复合材料的制备方法，其特征在于，包括：步骤一、将多晶硅和石墨粉置于球磨机中，球磨制得粒度小于15μm的硅碳混合物；步骤二、将硅碳混合物置于感应炉内，先进行抽真空处理，使所述感应炉内的绝对压力达到0.0.001Pa，再向所述感应炉内充入氩气，先使所述感应炉内的绝对压力升至0.01MPa，并且在该压力下维持10～15min，之后继续通入氩气，使所述感应炉内的绝对压力升至0.03MPa，并在该压力下维持5～7min，再继续通入氩气，使所述感应炉内的绝对压力升至0.05MPa，并在该压力维持2～3min；之后开始加热，使所述感应炉内的温度升至1400℃，并在该温度下持续加热10～15min；然后停止加热，以5～10℃/min的速度冷却至室温，得到硅碳细粉；步骤三、将步骤二得到的硅碳细粉置于气流粉碎机中进行粉碎，制备得到粒度为5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李民，
申请(专利权)人：北京三联创业科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11