一种碳化硅陶瓷轴承材料制造技术

本发明专利技术公开了一种碳化硅陶瓷轴承材料，包括85～90份碳化硅、2～3份氧化镧、2～3份二氧化硅、4～5份分散剂、3～5份的粘结剂以及2～3份氢氧化铝。将原料进行混合得到浆料，对浆料进行真空干燥，然后过80目筛，得到干燥粉；对干燥粉进行喷雾造粒，得到碳化硅造粉粒；将碳化硅造粉粒倒入轴承模具，然后于100～170MPa的压力下模压成型，制得碳化硅素胚；将得到的碳化硅素坯放入真空高温烧结炉中进行烧结，烧结温度1200～1500℃，烧结时间0.5～2小时。

A Silicon Carbide Ceramic Bearing Material

The invention discloses a silicon carbide ceramic bearing material, which comprises 85-90 phr of silicon carbide, 2-3 phr of lanthanum oxide, 2-3 phr of silicon dioxide, 4-5 phr of dispersant, 3-5 phr of binder and 2-3 phr of aluminium hydroxide. The raw materials are mixed to obtain slurry, vacuum drying is carried out on the slurry, and then dried powder is obtained through 80 mesh sieves; spray powder is made for drying powder, silicon carbide powder is obtained; silicon carbide powder is poured into the bearing mold, and then pressed to form silicon carbide embryo at 100 to 170MPa pressure, and the obtained silicon carbide blank is sintered in a vacuum high temperature sintering furnace. The sintering temperature is 1200 - 1500 C and the sintering time is 0.5 - 2 hours.

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅陶瓷轴承材料
本专利技术属于材料领域，具体涉及一种碳化硅陶瓷轴承材料。
技术介绍
碳化硅陶瓷具有优良的高温力学性能，抗氧化性强、耐磨损性好、热稳定性佳、热膨胀系数小、热导率大、硬度高以及抗热震和耐化学腐蚀等优良性能，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，并日益受到人们的重视。现有技术中的碳化硅陶瓷在使用中，抗弯效果不显著，导致后期的成本太高。同时烧结过程所需要的烧结温度过高，会影响到碳化硅陶瓷的各项性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术存在的缺点，提供一种抗弯效果较好且烧结温度较低的碳化硅陶瓷轴承材料。本专利技术解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：一种碳化硅陶瓷轴承材料，包括85～90份碳化硅、2～3份氧化镧、2～3份二氧化硅、4～5份分散剂、3～5份的粘结剂以及2～3份氢氧化铝。进一步的，所述分散剂选自柠檬酸氨、聚丙烯酸及聚乙二醇中的至少一种；所述粘结剂选自羟甲基纤维素及聚乙烯醇中的至少一种。一种碳化硅陶瓷轴承材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将85～90份碳化硅、2～3份氧化镧、2～3份二氧化硅、4～5份分散剂、3～5份的粘结剂以及2～3份氢氧化铝进行混合，得到浆料；(2)对浆料进行真空干燥，然后过80目筛，得到干燥粉；(3)对干燥粉进行喷雾造粒，得到碳化硅造粉粒；(4)将碳化硅造粉粒倒入轴承模具，然后于100～170MPa的压力下模压成型，制得碳化硅素坯；(5)将步骤(4)得到的碳化硅素坯放入真空高温烧结炉中进行烧结，烧结温度1200～1500℃，烧结时间0.5～2小时。进一步的，所述步骤(1)中球磨混合的时间为2～4小时；步骤(3)的喷雾造粒中：所述浆料的流量为2～4kg/h，热风进口温度为200～250℃。本专利技术的有益效果为：与现有技术相比，本专利技术采用氢氧化铝，在空气气氛烧结过程中，氢氧化铝分解得到氧化铝，这种新生成的氧化铝以及气相白炭黑(化学成分为SiO2)的烧结活性都很高，并且与碳化硅表面生成的SiO2存在化学反应，反应得到莫来石新物质，因此能明显的促进碳化硅多孔陶瓷的烧结活性，降低烧结温度，使得陶瓷的烧结温度在1200～1500℃，避免了高烧结温度下碳化硅的严重氧化反应导致的陶瓷强度下降的问题。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本专利技术的保护范围。实施例1一种碳化硅陶瓷轴承材料，包括85份碳化硅、2份氧化镧、2份二氧化硅、4份分散剂、3份的粘结剂以及2份氢氧化铝。该分散剂为柠檬酸氨，粘结剂为羟甲基纤维素。一种碳化硅陶瓷轴承材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将85份碳化硅、2份氧化镧、2份二氧化硅、4份分散剂、3份的粘结剂以及2份氢氧化铝进行混合，得到浆料；(2)对浆料进行真空干燥，然后过80目筛，得到干燥粉；(3)对干燥粉进行喷雾造粒，得到碳化硅造粉粒；(4)将碳化硅造粉粒倒入轴承模具，然后于100MPa的压力下模压成型，制得碳化硅素坯；(5)将步骤(4)得到的碳化硅素坯放入真空高温烧结炉中进行烧结，烧结温度1200℃，烧结时间0.5小时。本专利技术步骤(1)中球磨混合的时间为2小时；步骤(3)的喷雾造粒中：浆料的流量为2kg/h，热风进口温度为200℃。本实施例得到的碳化硅陶瓷轴承的抗弯强度为抗弯强度1697N/mm2。实施例2一种碳化硅陶瓷轴承材料，包括87.5份碳化硅、2.5份氧化镧、2.5份二氧化硅、4.5份分散剂、4份的粘结剂以及2.5份氢氧化铝。该分散剂为柠檬酸氨，粘结剂为羟甲基纤维素。一种碳化硅陶瓷轴承材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将87.5份碳化硅、2.5份氧化镧、2.5份二氧化硅、4.5份分散剂、4份的粘结剂以及2.5份氢氧化铝进行混合，得到浆料；(2)对浆料进行真空干燥，然后过80目筛，得到干燥粉；(3)对干燥粉进行喷雾造粒，得到碳化硅造粉粒；(4)将碳化硅造粉粒倒入轴承模具，然后于100MPa的压力下模压成型，制得碳化硅素坯；(5)将步骤(4)得到的碳化硅素坯放入真空高温烧结炉中进行烧结，烧结温度1200℃，烧结时间0.5小时。本专利技术步骤(1)中球磨混合的时间为2小时；步骤(3)的喷雾造粒中：浆料的流量为2kg/h，热风进口温度为200℃。本实施例得到的碳化硅陶瓷轴承的抗弯强度为抗弯强度1702N/mm2。实施例3一种碳化硅陶瓷轴承材料，包括90份碳化硅、3份氧化镧、3份二氧化硅、5份分散剂、5份的粘结剂以及3份氢氧化铝。该分散剂为柠檬酸氨，粘结剂为羟甲基纤维素。一种碳化硅陶瓷轴承材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将90份碳化硅、3份氧化镧、3份二氧化硅、5份分散剂、5份的粘结剂以及3份氢氧化铝进行混合，得到浆料；(2)对浆料进行真空干燥，然后过80目筛，得到干燥粉；(3)对干燥粉进行喷雾造粒，得到碳化硅造粉粒；(4)将碳化硅造粉粒倒入轴承模具，然后于100MPa的压力下模压成型，制得碳化硅素坯；(5)将步骤(4)得到的碳化硅素坯放入真空高温烧结炉中进行烧结，烧结温度1200℃，烧结时间0.5小时。本专利技术步骤(1)中球磨混合的时间为2小时；步骤(3)的喷雾造粒中：浆料的流量为2kg/h，热风进口温度为200℃。本实施例得到的碳化硅陶瓷轴承的抗弯强度为抗弯强度1649N/mm2。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳化硅陶瓷轴承材料，其特征在于：包括85～90份碳化硅、2～3份氧化镧、2～3份二氧化硅、4～5份分散剂、3～5份的粘结剂以及2～3份氢氧化铝。

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅陶瓷轴承材料，其特征在于：包括85～90份碳化硅、2～3份氧化镧、2～3份二氧化硅、4～5份分散剂、3～5份的粘结剂以及2～3份氢氧化铝。2.如权利要求1所述的一种碳化硅陶瓷轴承材料，其特征在于：所述分散剂选自柠檬酸氨、聚丙烯酸及聚乙二醇中的至少一种；所述粘结剂选自羟甲基纤维素及聚乙烯醇中的至少一种。3.一种基于权利要求1～2任一所述的一种碳化硅陶瓷轴承材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将85～90份碳化硅、2～3份氧化镧、2～3份二氧化硅、4～5份分散剂、3～5份的粘结剂以及2～3份氢氧化铝进...

【专利技术属性】
技术研发人员：易巧英，陈尧，陈永胜，
申请(专利权)人：南京海印通信设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32