一种3D玻璃热弯石墨模具及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种3D玻璃热弯石墨模具，包括石墨模具基体、SiC层和MoSi2层，其中，SiC层镶嵌附着在石墨模具基体表面，MoSi2层附着在SiC层表面。本发明专利技术还公开了上述3D玻璃热弯石墨模具的制备方法，包括如下步骤：取石墨模具基体进行表面粗化、清洗处理得到中间体1；然后进行等离子喷涂处理在中间体1表面附着SiC层得到中间体2；再进行超音速等离子喷涂处理在中间体2表面附着MoSi2层得到3D玻璃热弯石墨模具。本发明专利技术通过SiC层、MoSi2层的相互配合并结合适宜的工艺参数，使得3D玻璃热弯石墨模具具有良好的抗氧化性和致密度，并且表面粗糙度低，光洁度好，使用寿命长。使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种3D玻璃热弯石墨模具及其制备方法


[0001]本专利技术涉及石墨模具
，尤其涉及一种3D玻璃热弯石墨模具及其制备方法。

技术介绍

[0002]热弯石墨模具是3D玻璃加工中不可或缺的一部分，具有耐高温、耐腐蚀、导热性好等优点。但是热弯石墨模具存在表面疏松多孔、表面粗糙度较高，柔软不耐磨损、易氧化等缺陷。通常每快热弯石墨模具能加工的3D玻璃不到2000片，并且随着加工次数的增加，模具表面的状况会越来越差，导致生产的3D玻璃的良品率较低，且石墨模具的使用寿命较短。
[0003]目前常通过在模具表面附着涂层，来改善模具的表面性能、抗氧化性能和硬度等；但是现有的涂层与石墨的热膨胀系数相差较大，热弯模具的工作环境恶劣，通常需要在接近800℃温度下工作，在多次热弯工艺中，涂层容易出现开裂、脱落的问题，导致表面粗糙度较高、易氧化，从而使得3D玻璃的良品率较低，石墨模具使用寿命较短。

技术实现思路

[0004]基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种3D玻璃热弯石墨模具及其制备方法，本专利技术通过SiC层、MoSi2层的相互配合并结合适宜的工艺参数，使得3D玻璃热弯石墨模具具有良好的抗氧化性和致密度，并且表面粗糙度低，光洁度好，使用寿命长。
[0005]本专利技术提出了一种3D玻璃热弯石墨模具，包括石墨模具基体、SiC层和MoSi2层，其中，SiC层镶嵌附着在石墨模具基体表面，MoSi2层附着在SiC层表面。
[0006]优选地，3D玻璃热弯石墨模具的表面粗糙度≤0.1Ra。<br/>[0007]优选地，SiC层的厚度为1
‑
2μm。
[0008]优选地，MoSi2层的厚度为3
‑
5μm。
[0009]本专利技术还提出上述3D玻璃热弯石墨模具的制备方法，包括如下步骤：取石墨模具基体进行表面粗化、清洗处理得到中间体1；然后进行等离子喷涂处理在中间体1表面附着SiC层得到中间体2；再进行超音速等离子喷涂处理在中间体2表面附着MoSi2层得到3D玻璃热弯石墨模具。
[0010]优选地，表面粗化的方法为氧乙炔烧蚀；氧乙炔烧蚀的具体参数为：火焰枪口直径为1
‑
2mm，枪口与石墨模具基体的距离为40
‑
60mm，氧气压力为0.1MPa，乙炔压力为0.02
‑
0.024MPa，氧气流量为0.15
‑
0.16m3/h，乙炔流量为0.2
‑
0.22m3/h。
[0011]优选地，等离子喷涂处理的具体参数为：喷涂距离为70
‑
100mm，氩气流量为25
‑
45L/min，氢气流量为25
‑
35L/min，工作电压为60
‑
80V，工作电流为450
‑
550A，SiC粉的送粉速度为3
‑
6L/min，其中，氩气同时作为送粉气和保护气。
[0012]优选地，SiC粉的粒径为500
‑
600目。
[0013]优选地，超音速等离子喷涂处理的具体参数为：喷涂电压为320
‑
350V，喷涂电流为100
‑
125A，氩气流量为3.0
‑
4.0m3/h，氢气流量为0.8
‑
1.2m3/h，载气流量为0.015
‑
0.02m3/h，
MoSi2粉的送粉速度为15
‑
20g/min，喷涂距离为80
‑
100mm，喷嘴直径为4
‑
5mm，其中，载气为氩气。
[0014]优选地，MoSi2粉的粒径为10
‑
20μm。
[0015]有益效果：
[0016]选用合适的氧乙炔烧蚀工艺，可以在不影响石墨磨具力学性能的前提下，使得石墨磨具表面形成微小多孔层，为后续SiC层的渗透扩散提供通道，从而使得SiC层和石墨模具基体相互镶嵌互锁，提高涂层因热膨胀系数不同，导致涂层开裂的问题，提高涂层的抗裂、抗脱落性能，进而提高涂层致密度和抗氧化性能；石墨、SiC、MoSi2的热膨胀系数均在10
‑6/K级别，且石墨的热膨胀系数＜SiC的热膨胀系数＜MoSi2的热膨胀系数，设计石墨基体表面依次附着SiC层、MoSi2层，可以使得热膨胀系数逐渐增加，避免热膨胀系数相差较大导致涂层开裂、脱落的问题，进而避免3D玻璃热弯石墨模具表面粗糙度升高、抗氧化性降低等问题；选用合适的等离子喷涂、超音速等离子喷涂工艺参数，制得适宜厚度的SiC层、MoSi2层，可以进一步提高3D玻璃热弯石墨模具的致密度、抗氧化性和光洁度，降低表面粗糙度；本专利技术通过SiC层、MoSi2层的相互配合并结合适宜的工艺参数，使得3D玻璃热弯石墨模具具有良好的抗氧化性和致密度，并且表面粗糙度低，光洁度好，使用寿命长。
具体实施方式
[0017]下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明，但是应该明确提出这些实施例用于举例说明，但是不解释为限制本专利技术的范围。
[0018]实施例1
[0019]一种3D玻璃热弯石墨模具，包括石墨模具基体、SiC层和MoSi2层，其中，SiC层镶嵌附着在石墨模具基体表面，MoSi2层附着在SiC层表面。
[0020]上述3D玻璃热弯石墨模具的制备方法，包括如下步骤：取石墨模具基体进行氧乙炔烧蚀，氧乙炔烧蚀的具体参数为：火焰枪口直径为1mm，枪口与石墨模具基体的距离为40mm，氧气压力为0.1MPa，乙炔压力为0.024MPa，氧气流量为0.15m3/h，乙炔流量为0.2m3/h；然后用乙醇超声洗涤30min，烘干得到表面粗糙度为0.4Ra的中间体1；
[0021]然后用粒径为500
‑
600目的SiC粉进行等离子喷涂处理在对中间体1表面附着SiC层得到中间体2，等离子喷涂处理的具体参数为：喷涂距离为100mm，氩气流量为25L/min，氢气流量为25L/min，工作电压为60V，工作电流为550A，SiC粉的送粉速度为3L/min，其中，氩气同时作为送粉气和保护气；
[0022]再用粒径为10
‑
20μm的MoSi2粉进行超音速等离子喷涂处理在中间体2表面附着MoSi2层得到3D玻璃热弯石墨模具；超音速等离子喷涂处理的具体参数为：喷涂电压为320V，喷涂电流为125A，氩气流量为3.0m3/h，氢气流量为0.8m3/h，载气流量为0.015m3/h，MoSi2粉的送粉速度为15g/min，喷涂距离为100mm，喷嘴直径为4mm，其中，载气为氩气。
[0023]实施例2
[0024]一种3D玻璃热弯石墨模具，包括石墨模具基体、SiC层和MoSi2层，其中，SiC层镶嵌附着在石墨模具基体表面，MoSi2层附着在SiC层表面。
[0025]上述3D玻璃热弯石墨模具的制备方法，包括如下步骤：取石墨模具基体进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D玻璃热弯石墨模具，其特征在于，包括石墨模具基体、SiC层和MoSi2层，其中，SiC层镶嵌附着在石墨模具基体表面，MoSi2层附着在SiC层表面。2.根据权利要求1所述3D玻璃热弯石墨模具，其特征在于，3D玻璃热弯石墨模具的表面粗糙度≤0.1Ra。3.根据权利要求1或2所述3D玻璃热弯石墨模具，其特征在于，SiC层的厚度为1
‑
2μm。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述3D玻璃热弯石墨模具，其特征在于，MoSi2层的厚度为3
‑
5μm。5.一种如权利要求1
‑
4任一项所述3D玻璃热弯石墨模具的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：取石墨模具基体进行表面粗化、清洗处理得到中间体1；然后进行等离子喷涂处理在中间体1表面附着SiC层得到中间体2；再进行超音速等离子喷涂处理在中间体2表面附着MoSi2层得到3D玻璃热弯石墨模具。6.根据权利要求5所述3D玻璃热弯石墨模具的制备方法，其特征在于，表面粗化的方法为氧乙炔烧蚀；氧乙炔烧蚀的具体参数为：火焰枪口直径为1
‑
2mm，枪口与石墨模具基体的距离为40
‑
60mm，氧气压力为0.1MPa，乙炔压力为0.02
‑
0.024MPa，氧气流量为0.15
‑
0.16m3/h，乙炔流量为0.2
‑
0.22m3/h。7.根据权利要求5或6所述3D玻璃热弯石墨模...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建勇，魏中凯，徐亮，
申请(专利权)人：合肥金龙浩科技有限公司，
类型：发明
国别省市：