本发明专利技术公开了一种节约能源的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法，步骤如下：制备烧结助剂，所述烧结助剂由锌粉、偏硅酸锌和硼铝酸锶组成；称取碳化硅和烧结助剂，球磨混合，获得混合物A；将混合物A进行负压蒸干后，粉碎，过筛，获得混合物B；将混合物B模压成型，获得坯体；将坯体送入气氛烧结炉中，采用氩气作为保护气氛，升温至430‑450℃，保温2‑3h，然后向气氛烧结炉内通入空气，再升温至1650‑1700℃，保温2‑3h，随炉冷却后，即可。本发明专利技术制备的碳化硅陶瓷材料致密度良好，且具有良好的抗弯强度，烧结温度低，降低了制造过程中的能耗，能够满足市场需求，具有广阔的市场前景。
【技术实现步骤摘要】
一种节约能源的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法
本专利技术涉及金属陶瓷材料
，具体是一种节约能源的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法。
技术介绍
随着科学技术的发展，特别是能源、空间技术、汽车工业等的发展，对材料的要求越来越苛刻，迫切需要开发一种新型的高性能结构材料。碳化硅陶瓷具有优良的高温力学性能，而且热膨胀系数小、热导率大、硬度高，具有一定的耐化学腐蚀性和抗氧化性强，因此被广泛应用于精密轴承、密封件、气轮机转子、喷嘴热交换器部件及原子热反应堆材料等。碳化硅是共价键化合物，碳和硅原子在烧结时的扩散速率非常低，很难用离子键结合材料常用的烧结方式进行烧结。纯SiC粉虽然可以通过热压达到致密，但需要超过2000℃的温度。较高的烧结温度造成碳化硅陶瓷材料在生产过程中的能耗较高，影响碳化硅陶瓷材料的成本，因此，如何降低烧成温度，并尽可能保持碳化硅陶瓷的优良性能，是碳化硅陶瓷领域研究的热点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种节约能源的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种节约能源的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法，步骤如下：1）制备烧结助剂，所述烧结助剂由锌粉、偏硅酸锌和硼铝酸锶组成；2）称取碳化硅和烧结助剂，投入至球磨机中，以乙醇水溶液作为球磨液，球磨混合3-4h，获得混合物A；3）将混合物A进行负压蒸发处理，以回收乙醇，蒸干后，粉碎，过60-80目筛，获得混合物B；4）将混合物B模压成型，获得坯体；5）将坯体送入气氛烧结炉中，采用氩气作为保护气氛，以70-80℃/h的升温速度升温至430-450℃，保温2-3h，然后向气氛烧结炉内通入空气，使气氛烧结炉的真空表压处于0.025Mpa，再以400-500℃/h的升温速度，升温至1650-1700℃，保温2-3h，随炉冷却后，即可。作为本专利技术进一步的方案：所述烧结助剂由以下按照重量份的原料制成：锌粉45-50份、偏硅酸锌2-5份、硼铝酸锶0.4-0.7份。作为本专利技术进一步的方案：所述烧结助剂由以下按照重量份的原料制成：锌粉47份、偏硅酸锌3.5份、硼铝酸锶0.6份。作为本专利技术再进一步的方案：所述烧结助剂的制备方法如下：a）取锌粉、偏硅酸锌和硼铝酸锶，投入至球磨机中，加入由水、乙醇、聚乙烯吡咯烷酮组成的球磨液，球磨混合2-3h，出料，获得第一混合物；b）将第一混合物送入离心机中，进行离心处理，获取固相离心产物；c）将固相离心产物在110-120℃下烘干后，在350-370℃下保温处理1-2h，获得第二混合物；d）将第二混合物粉碎，过140-200目筛，即可获得烧结助剂，烧结助剂密封保存，备用。作为本专利技术再进一步的方案：所述球磨液由以下按照重量份的原料制成：水60-70份、乙醇8-12份、聚乙烯吡咯烷酮2-5份。作为本专利技术再进一步的方案：所述球磨液由以下按照重量份的原料制成：水65份、乙醇10份、聚乙烯吡咯烷酮4份。作为本专利技术再进一步的方案：所述球磨液的制备方法为：按配比称取水、乙醇和聚乙烯吡咯烷酮，搅拌混合均匀后，即可。作为本专利技术再进一步的方案：步骤2）中，所述烧结助剂的加入量为碳化硅重量的10-13%。作为本专利技术再进一步的方案：步骤2）中，所述乙醇水溶液中乙醇的体积浓度为40%。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术制备的碳化硅陶瓷材料致密度良好，且具有良好的抗弯强度，烧结温度低，降低了制造过程中的能耗，符合节能环保的要求，能够满足市场需求，有利于拓展碳化硅陶瓷的应用范围，具有广阔的市场前景。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种节约能源的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法，步骤如下：1）制备烧结助剂，所述烧结助剂由锌粉、偏硅酸锌和硼铝酸锶组成；所述烧结助剂由以下按照重量份的原料制成：锌粉45份、偏硅酸锌2份、硼铝酸锶0.4份；所述烧结助剂的制备方法如下：a）取锌粉、偏硅酸锌和硼铝酸锶，投入至球磨机中，加入由水、乙醇、聚乙烯吡咯烷酮组成的球磨液，球磨混合2h，出料，获得第一混合物，所述球磨液由以下按照重量份的原料制成：水60份、乙醇8份、聚乙烯吡咯烷酮2份，所述球磨液的制备方法为：按配比称取水、乙醇和聚乙烯吡咯烷酮，搅拌混合均匀后，即可；b）将第一混合物送入离心机中，进行离心处理，获取固相离心产物；c）将固相离心产物在110℃下烘干后，在350℃下保温处理1h，获得第二混合物；d）将第二混合物粉碎，过140目筛，即可获得烧结助剂，烧结助剂密封保存，备用；2）称取碳化硅和烧结助剂，投入至球磨机中，以乙醇水溶液作为球磨液，球磨混合3h，获得混合物A，其中，所述烧结助剂的加入量为碳化硅重量的10%，所述乙醇水溶液中乙醇的体积浓度为40%；3）将混合物A进行负压蒸发处理，以回收乙醇，蒸干后，粉碎，过60目筛，获得混合物B；4）将混合物B模压成型，获得坯体；5）将坯体送入气氛烧结炉中，采用氩气作为保护气氛，以70℃/h的升温速度升温至430℃，保温2h，然后向气氛烧结炉内通入空气，使气氛烧结炉的真空表压处于0.025Mpa，再以400℃/h的升温速度，升温至1650℃，保温2h，随炉冷却后，即可。实施例2一种节约能源的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法，步骤如下：1）制备烧结助剂，所述烧结助剂由锌粉、偏硅酸锌和硼铝酸锶组成；所述烧结助剂由以下按照重量份的原料制成：锌粉46份、偏硅酸锌3份、硼铝酸锶0.5份；所述烧结助剂的制备方法如下：a）取锌粉、偏硅酸锌和硼铝酸锶，投入至球磨机中，加入由水、乙醇、聚乙烯吡咯烷酮组成的球磨液，球磨混合2.5h，出料，获得第一混合物，所述球磨液由以下按照重量份的原料制成：水65份、乙醇9份、聚乙烯吡咯烷酮3份，所述球磨液的制备方法为：按配比称取水、乙醇和聚乙烯吡咯烷酮，搅拌混合均匀后，即可；b）将第一混合物送入离心机中，进行离心处理，获取固相离心产物；c）将固相离心产物在110℃下烘干后，在355℃下保温处理1.5h，获得第二混合物；d）将第二混合物粉碎，过170目筛，即可获得烧结助剂，烧结助剂密封保存，备用；2）称取碳化硅和烧结助剂，投入至球磨机中，以乙醇水溶液作为球磨液，球磨混合3.5h，获得混合物A，其中，所述烧结助剂的加入量为碳化硅重量的11%，所述乙醇水溶液中乙醇的体积浓度为40%；3）将混合物A进行负压蒸发处理，以回收乙醇，蒸干后，粉碎，过60目筛，获得混合物B；4）将混合物B模压成型，获得坯体；5）将坯体送入气氛烧结炉中，采用氩气作为保护气氛，以75℃/h的升温速度升温至430℃，保温2.5h，然后向气氛烧结炉内通入空气，使气氛烧结炉的真空表压处于0.025Mpa，再以430℃/h的升温速度，升温至1650℃，保温2.5h，随炉冷却后，即可。实施例3一种节约能源的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法，步骤如下：1）制备烧结助剂，所述烧结助剂由锌粉、偏硅酸锌和硼铝酸锶组成；所述烧结助剂由以下按照重量份的原料制成：锌粉47份、偏硅酸锌3.5份、硼铝酸锶0.6份；所述烧结助剂的制备方法如下：a）取锌粉、偏硅酸锌和硼铝酸锶，投入至球磨机中，加入由水、乙醇、聚乙烯吡咯烷酮组成的球磨液，球磨混合2.5h，出料，获得第一混合物，所述球磨液由以下按照重量份的原本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种节约能源的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法，其特征在于，步骤如下：1）制备烧结助剂，所述烧结助剂由锌粉、偏硅酸锌和硼铝酸锶组成；2）称取碳化硅和烧结助剂，投入至球磨机中，以乙醇水溶液作为球磨液，球磨混合3‑4h，获得混合物A；3）将混合物A进行负压蒸发处理，以回收乙醇，蒸干后，粉碎，过60‑80目筛，获得混合物B；4）将混合物B模压成型，获得坯体；5）将坯体送入气氛烧结炉中，采用氩气作为保护气氛，以70‑80℃/h的升温速度升温至430‑450℃，保温2‑3h，然后向气氛烧结炉内通入空气，使气氛烧结炉的真空表压处于0.025Mpa，再以400‑500℃/h的升温速度，升温至1650‑1700℃，保温2‑3h，随炉冷却后，即可。
【技术特征摘要】
1.一种节约能源的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法，其特征在于，步骤如下：1）制备烧结助剂，所述烧结助剂由锌粉、偏硅酸锌和硼铝酸锶组成；2）称取碳化硅和烧结助剂，投入至球磨机中，以乙醇水溶液作为球磨液，球磨混合3-4h，获得混合物A；3）将混合物A进行负压蒸发处理，以回收乙醇，蒸干后，粉碎，过60-80目筛，获得混合物B；4）将混合物B模压成型，获得坯体；5）将坯体送入气氛烧结炉中，采用氩气作为保护气氛，以70-80℃/h的升温速度升温至430-450℃，保温2-3h，然后向气氛烧结炉内通入空气，使气氛烧结炉的真空表压处于0.025Mpa，再以400-500℃/h的升温速度，升温至1650-1700℃，保温2-3h，随炉冷却后，即可。2.根据权利要求1所述的节约能源的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法，其特征在于，所述烧结助剂由以下按照重量份的原料制成：锌粉45-50份、偏硅酸锌2-5份、硼铝酸锶0.4-0.7份。3.根据权利要求2所述的节约能源的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法，其特征在于，所述烧结助剂由以下按照重量份的原料制成：锌粉47份、偏硅酸锌3.5份、硼铝酸锶0.6份。4.根据权利要求1-3任一所述的节约能源的碳化硅陶瓷材料低温烧结方法，其特征在于，所述烧结助剂的制备方法如下：a）取锌粉、偏硅...
【专利技术属性】
技术研发人员：张秀芝，
申请(专利权)人：郑州搜趣信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41
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