【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于碳化硅陶瓷领域，具体涉及一种利用酚醛环氧树脂凝胶注模制备反应烧结碳化硅的方法。
技术介绍
1、反应烧结碳化硅陶瓷具有高热导率、低热膨胀系数、高强度、净尺寸烧结等优点，而被广泛应用于机械密封高温阀件、热交换器、滑动轴承等领域。在实际应用中，对形状复杂、结构均匀、成本低的碳化硅陶瓷有越来越高的需求。使用适合该材料的成型方式是解决以上问题的一种有效途径。凝胶注模工艺将传统陶瓷工艺与聚合物化学有机结合起来，通过有机单体的聚合反应形成三维凝胶网络使陶瓷粉体均匀分散在浆料中完成原位固化成型，通过该方法可以制备形状复杂的近净尺寸的反应烧结碳化硅陶瓷。
2、传统的凝胶注模工艺一般使用以丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺为单体的凝胶体系，这些有机添加物具有神经毒素，实际生产过程中易对环境以及操作人员造成伤害；作为此类有毒凝胶的替代品，酚醛树脂常被引入到凝胶注模体系制备反应烧结碳化硅陶瓷。酚醛树脂在凝胶注模时自身能固化，且能为后期烧结提供碳源，是一种理想的凝胶选择。但酚醛树脂的粘度较大，在使用过程中也存在一些问题，袁志勇的论文“树脂碳源反应烧...
【技术保护点】
1.一种利用酚醛环氧树脂凝胶注模制备反应烧结碳化硅的方法，其特征在于：包含包括浆料搅拌，真空消泡，固化成型，干燥，坯体碳化，渗硅烧结；所述浆料搅拌是称取酚醛环氧树脂和乙二醇二缩水甘油醚，机械搅拌得到混合充分的预混液，然后称取碳化硅粉、纳米炭黑粉、四甲基氢氧化铵和环氧固化剂混合得到固液混合物，将固液混合物加入到预混液中球磨2h-10h，得到混合均匀的陶瓷浆料；所述真空消泡是将陶瓷浆料在真空度为100Pa以下的环境中消泡处理0.5h-1h，得到内部无气泡的陶瓷浆料；所述固化成型是将经过真空除气后的混合浆料倒入硅胶模具中，20-60℃预固化处理5min-20min，脱模后再...
【技术特征摘要】
1.一种利用酚醛环氧树脂凝胶注模制备反应烧结碳化硅的方法，其特征在于：包含包括浆料搅拌，真空消泡，固化成型，干燥，坯体碳化，渗硅烧结；所述浆料搅拌是称取酚醛环氧树脂和乙二醇二缩水甘油醚，机械搅拌得到混合充分的预混液，然后称取碳化硅粉、纳米炭黑粉、四甲基氢氧化铵和环氧固化剂混合得到固液混合物，将固液混合物加入到预混液中球磨2h-10h，得到混合均匀的陶瓷浆料；所述真空消泡是将陶瓷浆料在真空度为100pa以下的环境中消泡处理0.5h-1h，得到内部无气泡的陶瓷浆料；所述固化成型是将经过真空除气后的混合浆料倒入硅胶模具中，20-60℃预固化处理5min-20min，脱模后再在180℃的环境中进行5-10h的固化处理，得到陶瓷素坯；酚醛环氧树脂固化后形成三维多孔网络结构将sic陶瓷颗粒连接在一起，构成坯体的骨架结构；将陶瓷素坯放入管式炉中进行碳化处理，酚醛环氧树脂在碳化后进行渗硅烧结即醛环氧树脂在碳化后形成的不定型碳与渗入的硅反应生成β-sic，新生成的β-sic与坯体中初始α-sic连接形成sic骨架网络结构使得材料具备优异的力学性能。
2.如权利要求1所述的利用酚醛环氧树脂凝胶注模制备反应烧结碳化硅的方法，其特征在于：所述碳化处理是将陶瓷素坯放入管式炉中，不断通入n2气作为保护气体，碳化升温曲线第一阶段是从室温以1℃/min的升温速率上升到200℃，保温时间为1-2h；第二阶段是从200℃加热到800℃，加热速率为2℃/min，保温时间为2-4h；当完成碳化处理之后，再从800℃缓慢降至室温，最后取出多孔陶瓷坯体。
3.如权利要求1所述的利用酚醛环氧树脂凝胶注模制备反应烧结碳化硅的方法，其特征在于：所述渗硅烧结是将碳化后的多孔陶瓷坯体放入石墨坩埚内，再用硅粉将其掩埋，放入真空电阻炉中，在炉内真空度为0.01mpa的条件下，将温度升高至...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑翰，吴吉光，相宇博，马昭阳，曹会彦，张新华，凌厦厦，李杰，万龙刚，轩宇昂，
申请(专利权)人：中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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