【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有反应烧结碳化硅特种陶瓷，尤其涉及一种通过反应烧结制备高强度可控游离硅含量的碳化硅制备方法。
技术介绍
1、在碳化硅(sic)材料的制备过程中现有技术中，碳化硅制备方法存在游离硅含量难以控制的问题，对某些特定应用如半导体制造非常敏感。传统的碳化硅的方法中，游离硅往往难以控制，可能导致以下技术问题：
2、工艺一致性问题：游离硅含量难以控制导致不稳定性，可能导致制备的碳化硅材料的性能不一致，这对高要求的应用是不可接受的。
3、材料性能问题：游离硅含量可能降低碳化硅的耐高温性、机械强度等性能，限制了其在高温、高强度环境中的应用。
4、可以看出，游离硅含量的问题限制了碳化硅材料在高温、高强度应用中的应用范围。现有技术中的一些方法试图通过改变原料颗粒级配组合、烧结条件或其他工艺参数来控制游离硅含量。然而，这些方法往往面临精确控制游离硅含量的困难，因此无法满足特定应用的要求。另外部分方法可能涉及复杂的工艺步骤，增加了制备成本和时间。
5、因此，本专利技术提供了一种通过反应烧结制备高强度可控游离硅含量碳化硅方法制备方法，旨在解决这一技术问题，并为各种应用领域提供更高性能、可控性更强的碳化硅材料。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种通过反应烧结制备高强度可控游离硅含量的碳化硅制备方法。
2、本专利技术的方案是：
3、一种通过反应烧结制备高强度可控游离硅含量的碳化硅制备方法，包括下列步骤：
4、1)将
5、2)挤出成型，借助螺杆的挤压作用，通过机头的模具，得到样品毛坯；
6、3)干燥，将挤出后成型的样品毛坯阴干12h～16h；阴干后放入干燥房内，干燥的温度设置为50℃～60℃；干燥时间为18h～24h；
7、4)cnc加工，将成型毛坯加工成产品的尺寸和形状；
8、5)真空烧结，将样品毛坯置于墨衬板上装入烧结炉中；以1～20℃/min的速度升温至500～1200℃，保温1～6小时，再以1～10℃/min的升温速率升温至1400～1750℃(最高温度与碳源加入量成正比)，保温1～6小时后冷却到室温，得到烧结体。
9、作为优选的技术方案，所述碳化硅粉体的粒径为0.5～100μm，包括两种不同粒径的碳化硅粉体，分别为粗碳化硅粉体与细碳化硅粉体；所述碳源为石墨、炭黑、活性炭粉、木炭粉与焦炭粉中的两种或多种组合物。
10、作为优选的技术方案，所述2)中成型采用模压成型。
11、作为优选的技术方案，还包括5)将烧结体进行抛光打磨，得到碳化硅陶瓷，碳化硅陶瓷的密度在3.00～3.12g/cm3，游离硅含量在8％～20％。
12、作为优选的技术方案，所述碳化硅粉体包括2800～3100重量份的粗碳化硅粉体与200～400重量份的细碳化硅粉体，所述碳源包括60～80重量份的石墨与300重量份的炭黑；所述添加剂包括110～131重量份的羧甲基纤维素钠、80～100重量份的聚乙烯粘接剂与17～23重量份的胺磺化减水剂。
13、本专利技术还公开了一种通过反应烧结制备高强度可控游离硅含量的碳化硅制备方法制备出的碳化硅，包括下列重量份的原料：
14、
15、由于采用了上述技术方案一种通过反应烧结制备高强度可控游离硅含量的碳化硅制备方法，包括下列步骤：1)将两种不同粒径的碳化硅粉体、碳源、添加剂与去离子水进行混合，搅拌一段时间后得到湿料；2)挤出成型，借助螺杆的挤压作用，通过机头的模具，得到样品毛坯；3)干燥，将挤出后成型的样品毛坯阴干12h～16h；阴干后放入干燥房内，干燥的温度设置为50℃～60℃；干燥时间为18h～24h；4)cnc加工，将成型毛坯加工成产品的尺寸和形状；5)真空烧结，将样品毛坯装入烧结炉中，并埋适量的硅；以1～20℃/min的速度升温至500～1200℃，保温1～6小时，再以1～10℃/min的升温速率升温至1400～1750℃(最高温度与碳源加入量成正比)，保温1～6小时后冷却到室温，打磨抛光后得到目标产品，保温冷却到室温得到烧结体。
16、本专利技术的优点：
17、1.高强度材料制备：本专利技术的制备方法能够生产出高强度的碳化硅材料，这些材料具有卓越的机械性能，包括高抗拉强度、高弯曲强度和高硬度。这使得制备的碳化硅材料在高温、高压和恶劣环境下具有出色的耐用性和可靠性。
18、2.游离硅含量可控：本专利技术的制备方法具有游离硅含量精确可控的特点。通过调整反应烧结的温度、时间和气氛，可以精确地控制碳化硅材料中的游离硅含量，使其满足不同应用领域的需求。这种可控性极大地提高了碳化硅材料的适用性。
19、3.广泛的应用领域：由于游离硅含量可控，本专利技术的碳化硅材料适用于多种高温、高强度应用领域。这包括但不限于航空航天、电子、化工、汽车、能源等领域，为这些领域的工程师和研究人员提供了更多灵活性和选择。
20、4.环保和资源节约：本专利技术的制备方法采用环保的惰性气氛或真空条件，有助于减少环境污染，降低能源消耗，提高原材料的利用率。这符合可持续发展的原则。
21、5.精确的生产控制：本专利技术的方法提供了精确的生产控制手段，允许根据特定应用需求微调游离硅含量，以确保产品的一致性和高质量。
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1.一种通过反应烧结制备高强度可控游离硅含量的碳化硅制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
2.如权利要求1所述的一种通过反应烧结制备高强度可控游离硅含量的碳化硅制备方法，其特征在于：所述碳化硅粉体的粒径为0.5～100μm，包括两种不同粒径的碳化硅粉体，分别为粗碳化硅粉体与细碳化硅粉体；所述碳源为石墨、炭黑、活性炭粉、木炭粉与焦炭粉中的两种或多种组合物。
3.如权利要求1所述的一种通过反应烧结制备高强度可控游离硅含量的碳化硅制备方法，其特征在于：所述2)中成型采用模压成型。
4.如权利要求1所述的一种通过反应烧结制备高强度可控游离硅含量的碳化硅制备方法，其特征在于：还包括5)将烧结体进行抛光打磨，得到碳化硅陶瓷，碳化硅陶瓷的密度在3.00～3.12g/cm3，游离硅含量在8％～20％。
5.如权利要求1所述的一种通过反应烧结制备高强度可控游离硅含量的碳化硅制备方法，其特征在于：所述碳化硅粉体包括2800～3100重量份的粗碳化硅粉体与200～400重量份的细碳化硅粉体，所述碳源包括60～80重量份的石墨与300重量份的炭黑；所述添加
6.一种如权利要求1所述通过反应烧结制备高强度可控游离硅含量的碳化硅制备方法制备出的碳化硅，其特征在于，包括下列重量份的原料：
...【技术特征摘要】
1.一种通过反应烧结制备高强度可控游离硅含量的碳化硅制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
2.如权利要求1所述的一种通过反应烧结制备高强度可控游离硅含量的碳化硅制备方法，其特征在于：所述碳化硅粉体的粒径为0.5～100μm，包括两种不同粒径的碳化硅粉体，分别为粗碳化硅粉体与细碳化硅粉体；所述碳源为石墨、炭黑、活性炭粉、木炭粉与焦炭粉中的两种或多种组合物。
3.如权利要求1所述的一种通过反应烧结制备高强度可控游离硅含量的碳化硅制备方法，其特征在于：所述2)中成型采用模压成型。
4.如权利要求1所述的一种通过反应烧结制备高强度可控游离硅含量的碳化硅制备方法，其特征在于：还包括5)将烧...
【专利技术属性】
技术研发人员：周薇，
申请(专利权)人：穆智上海新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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