一种碳化硼缸体制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种碳化硼缸体制备工艺，该碳化硼缸体由以下重量份数的原料组成：三氧化二硼1000

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硼缸体制备工艺


[0001]本专利技术涉及碳化硼缸体领域，具体涉及一种碳化硼缸体制备工艺。

技术介绍

[0002]碳化硼缸体用途很广泛，用于压缩机缸体，陶瓷活塞等，因为碳化硼本身硬度比工业金刚石低，但比碳化硅高，与大多数陶器相比，易碎性较低，具有大的热能中子俘获截面，抗化学作用强，不受热氟化氢和硝酸的侵蚀。溶于熔化的碱中，不溶于水和酸。相对密度大，沸点3500℃。
[0003]但是现有的碳化硼缸体制备工艺存在着一定的不足之处有待改善，在制作碳化硼粉末时，通过三氧化二硼和碳电弧炉内进行合成反应得到碳化硼和一氧化碳，但是用此法合成所得的碳化硼中含有很少的游离碳，有时含有一些游离硼，从而使游离硼附着在碳化硼表面，从而在制作碳化硼缸体时含有一定量的杂质，且在对碳化硼缸体模具在热处理时，温度控制的稳定性差，从而在成型后的碳化硼缸体不能达到抗高温和硬度高的特征，在实际使用后，磨损快，抗高温效果差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种碳化硼缸体制备工艺，可以有效解决
技术介绍
的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0006]一种碳化硼缸体制备工艺，该碳化硼缸体由以下重量份数的原料组成：三氧化二硼1000
‑
1200份，碳1000
‑
2000份，丁钠乳胶90
‑
100份，120号汽油1000
‑
1500份、碳化硼粉末1000
‑
1500份、麦芽糖浆500
‑
1000份、丁钠乳胶100
‑
150份。
[0007]该碳化硼缸体的制备方法具体制作方法如下：
[0008]步骤一：原料制备，将1000份三氧化二硼和1500份碳电弧炉内进行合成反应得到1000份碳化硼和200份一氧化碳，形成的化学方程式为：2B2O3+7C
→
B4C+6CO。
[0009]步骤二：原料处理，取100丁钠乳胶，切成小颗粒状，放入120号汽油中，密封浸泡一周，待100丁钠乳胶全部溶化，将1000碳化硼粉末与600麦芽糖浆以重量比5:1的比例混合，搅拌均匀，搅拌过程中逐次加入上述溶解有100丁钠乳胶的120号汽油，最终的效果是手指轻捏能成小团；
[0010]步骤三：原料预整理，先将步骤一中搅拌均匀的碳化硼装入通过80目的不锈钢筛筛成颗粒状，将制作的碳化硼中的杂质进行除尽，最后将碳化硼倒入缸体模具；
[0011]步骤四：热处理，先将步骤二中的缸体模具送入中频烧结炉加热，开机，将功率调至120kw/h加热，加热时间为1小时35分钟，温度达到2200℃，保证120kw/h的功率，炉内温度达到2200℃时开始保温，每5分钟将功率下调10kw/h，保温时间为20分钟；
[0012]步骤五：加压冷却处理，将步骤三中缸体模具，保温结束后开始加压，通过远程控制阀给中频烧结炉加压，加压前10分钟匀速加压到10MPa，然后5分钟保持匀速加压到
15MPa，整个加压过程约15分钟，开始保压5分钟，最后关机，整个压制时间约20分钟，最后通过循环水给缸体模具冷却成型。
[0013]作为本专利技术的进一步方案，所述步骤一中，将产生的一氧化碳倒入火炉中进行点燃，进而得到二氧化碳，形成的化学方程式为：2CO+O2点燃
→
2CO2，再将生成的碳化硼通过硫酸过滤。
[0014]作为本专利技术的进一步方案，所述步骤二中，碳化硼粉末与麦芽糖浆以重量比5:1的比例混合后搅拌，搅拌的时间为2
‑
3小时。
[0015]作为本专利技术的进一步方案，所述步骤三中，所述步骤三中，碳化硼装入通过80目的不锈钢筛筛成颗粒状，其筛选时间在30
‑
40分钟。
[0016]作为本专利技术的进一步方案，所述步骤四中，烧结炉在温度达到2200℃后，通过电压稳定器对烧结炉内部的温度进行稳定；
[0017]作为本专利技术的进一步方案，所述步骤五中，循环水的温度为0
‑
5℃，冷却10分钟。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0019]本专利技术制备的碳化硼缸体制备工艺，三氧化二硼和碳电弧炉内进行合成反应得到碳化硼和一氧化碳，在反应时，较少的游离硼没有反应完成，因此游离硼附着在碳化硼的表面，将碳化硼送入硫酸中，由于游离硼溶于硫酸中，且碳化硼不与硫酸反应，从而提高了整个碳化硼的纯度，且在预处理中通过80目的不锈钢筛筛成颗粒状，将制作的碳化硼中的杂质进行除尽，从而达到二次除杂的效果，从而在制作碳化硼缸体时，纯度高，且在热处理时，通过对烧结炉的有效控制，烧结炉加热，将功率调至120kw/h加热，加热时间为1小时35分钟，且温度达到后，通过电压稳定器对烧结炉内部的温度进行稳定，从而使烧结炉的稳定更加稳定，温度达到2200℃，保证120kw/h的功率，炉内温度达到2200℃时开始保温，每5分钟将功率下调10kw/h，保温时间为20分钟，此方法热处理效果好，对碳化硼缸体缓慢加热，使碳化硼缸体的内部温度和外部温度保持一致，便于碳化硼缸体的成型，便于后期的冷却，进而提高了碳化硼缸体的抗高温和耐磨的性质。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0021]实施例一
[0022]一种碳化硼缸体制备工艺，该碳化硼缸体由以下重量份数的原料组成：三氧化二硼1000
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1200份，碳1000
‑
2000份，丁钠乳胶90
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100份，120号汽油1000
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1500份、碳化硼粉末1000
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1500份、麦芽糖浆500
‑
1000份、丁钠乳胶100
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150份。
[0023]该碳化硼缸体的制备方法具体制作方法如下：
[0024]步骤一：原料制备，将1000份三氧化二硼和1500份碳电弧炉内进行合成反应得到1000份碳化硼和200份一氧化碳，形成的化学方程式为：2B2O3+7C
→
B4C+6CO。
[0025]步骤二：原料处理，取100丁钠乳胶，切成小颗粒状，放入120号汽油中，密封浸泡一周，待100丁钠乳胶全部溶化，将1000碳化硼粉末与600麦芽糖浆以重量比5:1的比例混合，搅拌均匀，搅拌过程中逐次加入上述溶解有100丁钠乳胶的120号汽油，最终的效果是手指轻捏能成小团；
[0026]步骤三：原料预整理，先将步骤一中搅拌均匀的碳化硼装入通过80目的不锈钢筛筛成颗粒状，将制作的碳化硼中的杂质进行除尽，最后将碳化硼倒入缸体模具；
[0027]步骤四：热处理，先将步骤二中的缸体模具送入中频烧结炉加热，开机，将功率调至120kw/h加热，加热时间为1小时35分钟，温度达到2200℃，保证120k本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳化硼缸体制备工艺，其特征在于：该碳化硼缸体由以下重量份数的原料组成：三氧化二硼1000
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1200份，碳1000
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2000份，丁钠乳胶90
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100份，120号汽油1000
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1500份、碳化硼粉末1000
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1500份、麦芽糖浆500
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1000份、丁钠乳胶100
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150份。该碳化硼缸体的制备方法具体制作方法如下：步骤一：原料制备，将1000份三氧化二硼和1500份碳电弧炉内进行合成反应得到1000份碳化硼和200份一氧化碳，形成的化学方程式为：2B2O3+7C
→
B4C+6CO。步骤二：原料处理，取100丁钠乳胶，切成小颗粒状，放入120号汽油中，密封浸泡一周，待100丁钠乳胶全部溶化，将1000碳化硼粉末与600麦芽糖浆以重量比5:1的比例混合，搅拌均匀，搅拌过程中逐次加入上述溶解有100丁钠乳胶的120号汽油，最终的效果是手指轻捏能成小团；步骤三：原料预整理，先将步骤一中搅拌均匀的碳化硼装入通过80目的不锈钢筛筛成颗粒状，将制作的碳化硼中的杂质进行除尽，最后将碳化硼倒入缸体模具；步骤四：热处理，先将步骤二中的缸体模具送入中频烧结炉加热，开机，将功率调至120kw/h加热，加热时间为1小时35分钟，温度达到2200℃，保证...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈春水，
申请(专利权)人：马鞍山市小沈车行，
类型：发明
国别省市：