一种无压烧结碳化硅素胚中间体及碳化硅陶瓷与制备方法技术

本发明专利技术提供了一种无压烧结碳化硅素胚中间体及碳化硅陶瓷与制备方法，属于耐高温陶瓷制备技术领域。该碳化硅素胚中间体的制备方法包括：（1）将碳化硅粉、烧结助剂和聚硅烷按重量比92~95：1~3：3~7混合进行球磨；（2）将球磨后的混合物进行喷雾造粒，得到造粒粉；（3）将造粒粉进行预压成型，得到碳化硅素胚；（4）将碳化硅素胚进行低温煅烧，加工成各种结构件；低温煅烧的工艺如下：第一段煅烧的升温速度为1~3℃/min，升温到150~200℃时保温3~5 h；第二段煅烧的升温速度为2~5℃/min，升温到550~650℃时保温0.5~2 h。本发明专利技术方法能够顺利制得性能优良的碳化硅素胚，能够批量化生产碳化硅素胚，实现素胚阶段加工，大幅度降低碳化硅陶瓷的生产成本，适合工业化生产。适合工业化生产。适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种无压烧结碳化硅素胚中间体及碳化硅陶瓷与制备方法


[0001]本专利技术属于耐高温陶瓷的制备
，具体涉及一种无压烧结碳化硅素胚中间体及碳化硅陶瓷与制备方法，尤其涉及一种大型碳化硅陶瓷复杂结构件的低成本制备方法。

技术介绍

[0002]碳化硅特种陶瓷是一种十分重要的高温结构材料，因其具有高强度、高热导率、化学稳定性好等特点，被广泛应用于机械密封、航空航天、石油化工、集成电路等领域。
[0003]由于现有工艺中的碳化硅素胚存在力学强度低的问题，无法制备出素胚中间体来进行陶瓷结构件的加工，只能通过一整套完整的高温烧结工艺才能制备成相应的碳化硅陶瓷。这种碳化硅陶瓷的加工工艺只适合于某一种或某一类结构相似的碳化硅陶瓷的制备，而对于各种不同复杂结构件往往需要采用不同的工艺进行制备。
[0004]碳化硅的优良性能来自于其内部强的Si
‑
C共价键键合，但这种强共价特性和低自扩散性也致使其烧结致密化极为困难。碳化硅陶瓷很难烧结，必须借助添加剂或外部压力或反应才能实现致密化。对于纯的SiC粉体，制备碳化硅陶瓷的烧结温度很高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无压烧结制备碳化硅素胚中间体的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将碳化硅粉、烧结助剂和聚硅烷混合后进行球磨，所述碳化硅粉、烧结助剂和聚硅烷的重量比为92~95：1~3：3~7；所述烧结助剂包括纳米碳粉与纳米铝粉按重量比1：1的混合物；所述聚硅烷包括聚碳硅烷、聚甲基硅烷或聚氮硅烷中的任一种；（2）将球磨后的混合物料进行喷雾造粒，得到造粒粉；（3）将造粒粉进行预压成型，得到碳化硅素胚；（4）将碳化硅素胚进行低温煅烧，所述低温煅烧的工艺如下：第一段煅烧的升温速度为1~3℃/min，从室温升温到150~200℃后保温3~5 h；第二段煅烧的升温速度为2~5℃/min，从150~200℃升温到550~600℃后保温0.5~2 h，即得所述碳化硅素胚中间体。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳化硅粉、烧结助剂和聚硅烷的重量比为93：2：5。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纳米铝粉的粒径为50 nm，纳米碳粉的粒径为300~500 nm；所述碳化硅粉的粒径为1~3 μm。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚硅烷的平均分子量为1000~2000Da。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述球磨处理的转速为35...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴林，叶明亮，李成安，范国忠，
申请(专利权)人：成都超纯应用材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：