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一种基于硅烷铝锆双组份偶联剂碳化硅陶瓷制造方法技术

技术编号:4285273 阅读:293 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种基于硅烷铝锆双组份偶联剂碳化硅陶瓷的制造方法,其特征在于采用了硅烷铝锆双组份偶联剂键合的SiC-Al2O3-Y2O3体系,Al2O3和Y2O3为体系的烧结助剂,双组份偶联剂通过羟基在主体SiC表面及助剂Al2O3、Y2O3表面形成牢固的化学键合,同时这两种偶联剂通过羧基与胺基相互键合在主体碳化硅表层形成牢固而致密的烧结助剂包覆层;将主要原料碳化硅粉(0.5-5微米)、硅烷偶联剂A、铝锆偶联剂B、Al2O3、Y2O3(<200纳米)烧结助剂通过分步高能球磨后经过过筛、成型、固化、高温烧结等主要工艺步骤,形成碳化硅陶瓷产品。该方法能在1800℃的低温下通过简单的工艺过程烧结制备得到相对致密度超过98%的致密碳化硅陶瓷,极大地降低了碳化硅生产过程的能源消耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低温下高致密度碳化硅陶瓷制造方法

技术介绍
碳化硅陶瓷材料具有高温强度大、高温抗氧化性强、耐磨损性能好、热稳定性佳、 热膨胀系数小、热导率大、硬度高、抗热震和耐化学腐蚀等优良特性,在汽车、机械化工、环 境保护、空间技术、信息电子、能源等领域有着日益广泛的应用,已经成为一种在很多工业 领域性能优异的其他材料不可替代的结构陶瓷。机械设备中的动密封是通过两个密封端面材料的旋转滑动而进行的,作为密封端 面材料,要求硬度高,具有耐磨损性。碳化硅陶瓷的硬度相当高且摩擦系数小,故碳化硅陶 瓷作为机械密封端面材料可获得其它材料所无法达到的滑动特性。另一方面,两个端面密 封材料在旋转运动过程中由于摩擦会产生一定的热量,从而使密封端面的局部温度升高, 因此端面材料还必须能够耐受一定的温度。为了避免端面密封材料在旋转滑动过程中产生 热应变和热裂,要求端面材料的导热系数高、抗热震性好。目前,碳化硅陶瓷已经在各类机 械密封中获得大量的应用,并为机械设备的省力和节能做出了很大的贡献,显示出其他材 料所无法比拟的优越性。碳化硅陶瓷在机械工业中还被成功地用作各种轴承、切削刀具。在汽车本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于硅烷铝锆双组份偶联剂碳化硅陶瓷的制造方法,其特征在于采用了硅烷铝锆双组份偶联剂键合的SiC-Al↓[2]O↓[3]-Y↓[2]O↓[3]体系,该体系能在1800℃的低温下通过简单的工艺过程烧结制备得到相对致密度超过98%的致密碳化硅陶瓷,极大地降低了碳化硅生产过程的能源消耗;Al↓[2]O↓[3]和Y↓[2]O↓[3]作为体系的烧结助剂,在烧结温度(1750℃-1800℃)下,Al↓[2]O↓[3]-Y↓[2]O↓[3]形成液相YAG,使碳和硅原子能在该较低温度下加速扩散而烧结;而体系中的双组份偶联剂通过羟基在主体SiC表面及助剂Al↓[2]O↓[3]、Y↓[2]O↓[3]表面形成牢固...

【技术特征摘要】
一种基于硅烷铝锆双组份偶联剂碳化硅陶瓷的制造方法,其特征在于采用了硅烷铝锆双组份偶联剂键合的SiC Al2O3 Y2O3体系,该体系能在1800℃的低温下通过简单的工艺过程烧结制备得到相对致密度超过98%的致密碳化硅陶瓷,极大地降低了碳化硅生产过程的能源消耗;Al2O3和Y2O3作为体系的烧结助剂,在烧结温度(1750℃ 1800℃)下,Al2O3 Y2O3形成液相YAG,使碳和硅原子能在该较低温度下加速扩散而烧结;而体系中的双组份偶联剂通过羟基在主体SiC表面及助剂Al2O3、Y2O3表面形成牢固的化学键合,同时两种偶联剂通过羧基与胺基的相互键合在主体碳化硅表层形成牢固而致密的烧结助剂包覆层;将主要原料92 98wt%碳化硅粉、2 8wt%硅烷偶联剂A常温下在高能球磨机中混合球磨3 5小时得到物料I;将烧结助剂35 75wt%Al2O3、23 60wt%Y2O3、2 5wt%铝锆偶联剂B在高能球磨机中混合球磨4 8小时得到物料II;将88 95wt%物料I、2 8wt%物料II、3 4wt%结合剂在高能球磨机中混合球磨5 1...

【专利技术属性】
技术研发人员:水淼任元龙舒杰王青春黄峰涛宋岳
申请(专利权)人:宁波大学
类型:发明
国别省市:97[中国|宁波]

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