專利名稱：氮化硅陶瓷細(xì)長(zhǎng)工件的生產(chǎn)工藝技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氮化硅Si3N4陶瓷細(xì)長(zhǎng)工件(L/D＞10)生產(chǎn)工藝技術(shù)。其中L-工件的長(zhǎng)度；D-工件的直徑(或邊長(zhǎng))。
背景技術(shù)：
氮化硅陶瓷細(xì)長(zhǎng)工件在生產(chǎn)過程中，由于1、素坯成型必須要大型專用設(shè)備，企業(yè)投資大；2、硅粉末或氮化硅粉末本身之間及與它們配料之間的結(jié)合強(qiáng)度很低，素坯成型一次性達(dá)到圖紙尺寸和形狀的成品率很低；3、即使使用成本高的專用成型設(shè)備，素坯成型后的機(jī)械加工工藝也將十分困難，成品率也很低；4、再即使素坯能夠成型并進(jìn)行機(jī)械加工完畢后，最終整根細(xì)長(zhǎng)氮化硅半成品在氮化燒結(jié)爐中變形極大，而且眾所周知的，成品率極低。綜上因素，企業(yè)無法接受上述如此高昂成本的氮化硅陶瓷細(xì)長(zhǎng)工件產(chǎn)品生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上情況，本發(fā)明提供氮化硅陶瓷細(xì)長(zhǎng)工件在成型、機(jī)加工、燒結(jié)等工藝過程的專門工藝技術(shù)以解決生產(chǎn)設(shè)備成本高，質(zhì)量無法保證，成品率低下的難題。
本發(fā)明主要工藝技術(shù)是將細(xì)長(zhǎng)工件合理設(shè)計(jì)成若干短段進(jìn)行成型、加工、組合充填粘結(jié)、成品燒結(jié)等生產(chǎn)過程。并特別提出，在短段組合中將與短段原料配方一致的糊狀混合物充填粘合在組合間隙、平面接觸處、平面接觸處外園(外表面)后，與組合成的整體工件一并燒結(jié)，確保生產(chǎn)出低成本、高成品率的產(chǎn)品。
具體實(shí)施工藝技術(shù)1、將細(xì)長(zhǎng)工件合理設(shè)計(jì)為若干短段(圖1)。設(shè)計(jì)該短段的原則是根據(jù)現(xiàn)行所具有成本最經(jīng)濟(jì)的成型設(shè)備和燒結(jié)設(shè)備它們所能容納最大長(zhǎng)度為選用原則。
2、設(shè)計(jì)各短段的組合結(jié)構(gòu)型式(圖1)，各短段組合后的長(zhǎng)度符合工件長(zhǎng)度規(guī)定的要求。各短段的組合結(jié)構(gòu)端部裝配精度一般采用 配合公差。
3、將各短段素坯成型、予燒結(jié)、機(jī)加工形成短段半成品件1、件2。
4、將各短段半成品組合裝配到工件長(zhǎng)度規(guī)定的要求。(圖3)5、在具體實(shí)施工藝技術(shù)4過程中，短段裝配間隙和平面接合處以及平面結(jié)合處外園(外表面)處涂敷粘接糊狀混合物(圖3)。糊狀混合物以氮化硅粉末與燒結(jié)助劑、分散劑等物料混合而成。其配方比例與各短段所用材料的配方比例相一致。為了加強(qiáng)燒結(jié)后成品在組合處的強(qiáng)度，組合平面接合處外園可再纏繞夾入金屬鉬絲(或網(wǎng))(圖3)。
6、將組合并涂敷粘合糊狀混合物完畢的組合整體工件放入專用燒結(jié)爐進(jìn)行氮化燒結(jié)，形成氮化硅陶瓷細(xì)長(zhǎng)工件交深加工。
本發(fā)明技術(shù)核心是將氮化硅粉末與燒結(jié)助劑、分散劑等物料混合成的糊狀混合物涂敷粘接到工件短段半成品的配合間隙、平面結(jié)合等處，然后與組合成的整體一并燒結(jié)。與各短段所用材料配方相一致的糊狀混合物經(jīng)最終燒結(jié)后與各短段成焊接性質(zhì)結(jié)合成一體溶入完整的氮化硅陶瓷細(xì)長(zhǎng)工件成品中。
采用以上的專門工藝技術(shù)，工件的變形或破裂等缺陷僅僅出現(xiàn)在短段燒結(jié)過程，而且微小。而最終組合成的細(xì)長(zhǎng)工件整體燒結(jié)過程出現(xiàn)缺陷的可能只會(huì)在組合部位產(chǎn)生微量變形和缺陷，不會(huì)對(duì)工件整體造成較大變形或破壞。從而從根本上避免了細(xì)長(zhǎng)工件各部位燒結(jié)過程溫度不均、發(fā)生產(chǎn)品報(bào)廢的弊病。
實(shí)施例1圖紙長(zhǎng)度為2100mm、外徑Φ150mm、內(nèi)徑Φ100mm的細(xì)長(zhǎng)工件。按本發(fā)明被合理分段為700×700×700；成型設(shè)備200/1000-500冷等靜壓機(jī)每臺(tái)單價(jià)36萬元，或每段外協(xié)代加工成型費(fèi)用1000元(含運(yùn)費(fèi))。如選用整體成型冷等靜壓機(jī)350/2200-200每臺(tái)單價(jià)260萬元，無法外協(xié)代加工成型(無法運(yùn)輸)；本發(fā)明使素坯成型成本大大減少。
實(shí)施例2圖紙長(zhǎng)度為2100mm、外徑Φ150mm、內(nèi)徑Φ100mm的氮化硅陶瓷細(xì)長(zhǎng)工件，按本發(fā)明工藝技術(shù)被合理分段為700mm×700mm×700mm；用實(shí)施例1素坯成型后予燒結(jié)。RT3-50-13氮化燒結(jié)爐每臺(tái)單價(jià)20萬元；3根長(zhǎng)度700mm短段予燒結(jié)結(jié)果平行度公差±0.20；不園度公差±0.08；成品率100％；如定制長(zhǎng)度2100mm長(zhǎng)度內(nèi)膛氮化燒結(jié)爐，每臺(tái)單價(jià)100萬元，彎曲度無法保證，溫度均勻性無法保證，成品率無法保證。


圖1是表示首先把待生產(chǎn)的工件按最經(jīng)濟(jì)的原則分成若干短段(1)、(2)、(3)。并加工成今后便于裝配組合的形狀；圖2是表示將加工、預(yù)燒結(jié)完畢的短段(1)、(2)、(3)裝配組合后的形式；圖3是表示將裝配組合結(jié)構(gòu)件進(jìn)行各結(jié)合面涂敷粘合劑糊狀混合物及金屬鉬絲(或網(wǎng))的形式；
權(quán)利要求
1.一種新的氮化硅陶瓷細(xì)長(zhǎng)工件的生產(chǎn)工藝技術(shù)。由素坯成型——予燒結(jié)——機(jī)械加工——組合充填糊狀混合物——燒結(jié)——深加工等工序組成。其特征是首先把細(xì)長(zhǎng)工件合理設(shè)計(jì)成若干短段，進(jìn)行素坯成型、予燒結(jié)、機(jī)械加工等工序直至組合成型，最后成品燒結(jié)、深加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的，其特征是在組合充填糊狀混合物工序，各短段組合間隙、平面接合處及平面接合處外園(外表面)涂填粘結(jié)與氮化硅陶瓷細(xì)長(zhǎng)工件原材料配方一致的糊狀混合物平面接合處外園(外表面)可再纏繞夾入金屬鉬絲(或網(wǎng))。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的，各短段之間組合的裝配公差一般為
全文摘要
本發(fā)明涉及氮化硅Si
文檔編號(hào)C04B35/584GK1907913SQ20051004129
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2005年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月2日
發(fā)明者鹿寧 申請(qǐng)人:鹿寧