專利名稱：一種碳化硅-氧化鋁-碳化硼三元陶瓷及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碳化硅-氧化鋁-碳化硼三元陶瓷及其制備方法。
背景技術(shù)：
碳化硅基多孔陶瓷是一類應(yīng)用廣泛的陶瓷材料，現(xiàn)有碳化硅基多孔陶瓷的制備工藝復(fù)雜，所使用的燒結(jié)溫度高達1500-1600°C，燒結(jié)時間長達30分鐘以上，導(dǎo)致能耗大，且要額外加入成孔劑，浪費資源，所得產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性能茶，斷裂韌性小于2Mpam1/2、彎曲強度小于120Mpa、彈性模量小于IOOGpa ；產(chǎn)品的功能性能比較差，表現(xiàn)在抗熱震性和隔熱性差。因此，提高碳化硅陶瓷的斷裂性能、抗熱震性和隔熱性能一直是陶瓷材料工作者期待和努力的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種能夠具有良好斷裂性能和抗熱震性的陶瓷材料。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是采用碳化硅、氧化鋁和碳化硼為主要原料，其配方的重量百分比為碳化硅40-60 %，氧化鋁20-40 %，碳酸鈣粉5 %，二氧化硅10 %，石蠟5 %，孔隙率為 60-80% ο制備方法把碳化硅粉、氧化鋁粉和碳化硼粉，分別過325目標(biāo)準(zhǔn)篩，取篩下部分。 然后按下述比例混合碳化硅40-60%，氧化鋁20-40%，碳酸鈣粉5%，二氧化硅10%，混合后在120°C加熱6小時制成粉料備用。石蠟5%在125°C下混合均勻，制成增塑劑備用。 把混料機升溫至125°C，加入配制好的增速劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，全部加完后繼續(xù)攪拌6小時，倒出冷卻制成料錠。把上述料錠用陶瓷注射成型機按以下技術(shù)參數(shù)依模具制成若干形狀的陶瓷生坯料缸溫度90-130°C，射嘴溫度90-120°C，成形壓力 4-20Mpa,注射時間2-10秒，保壓時間10-30秒，模具溫度30_40°C。生坯經(jīng)1200-1400°C的高溫焙燒制得碳化硅-氧化鋁-碳化硼三元陶瓷。本發(fā)明中加入的碳化硅和氧化鈦可以原位生成碳化硼相，從而增強了碳化硅-氧化鋁-碳化硼三元陶瓷的機械性能和熱學(xué)性能，同時產(chǎn)生大量的均勻分布的氣孔，降低了材料的熱導(dǎo)率，提高了材料的隔熱型，而且提高了材料的抗熱震性。
具體實施例方式本發(fā)明技術(shù)方案不局限于一下所列舉的具體實施方式
，還包括各具體實施方式
間的任意組合。實施方式1 把碳化硅粉、氧化鋁粉和碳化硼粉，分別過325目標(biāo)準(zhǔn)篩，取篩下部分。然后按下述比例混合碳化硅40 %，氧化鋁40 %，碳酸鈣粉5 %，二氧化硅10 %，混合后在120°C加熱6小時制成粉料備用。石蠟5%在125°C下混合均勻，制成增塑劑備用。把混料機升溫至125°C，加入配制好的增速劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，全部加完后繼續(xù)攪拌6小時，倒出冷卻制成料錠。把上述料錠用陶瓷注射成型機按以下技術(shù)參數(shù)依模具制成若干形狀的陶瓷生坯料缸溫度130°C，射嘴溫度120°C，成形壓力4Mpa，注射時間 2秒，保壓時間30秒，模具溫度30°C。生坯經(jīng)1200°C的高溫焙燒制得碳化硅_氧化鋁_碳化硼三元陶瓷。實施方式2 把碳化硅粉、氧化鋁粉和碳化硼粉，分別過325目標(biāo)準(zhǔn)篩，取篩下部分。然后按下述比例混合碳化硅60 %，氧化鋁20 %，碳酸鈣粉5 %，二氧化硅10 %，混合后在120°C加熱6小時制成粉料備用。石蠟5%在125°C下混合均勻，制成增塑劑備用。把混料機升溫至125°C，加入配制好的增速劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，全部加完后繼續(xù)攪拌6小時，倒出冷卻制成料錠。把上述料錠用陶瓷注射成型機按以下技術(shù)參數(shù)依模具制成若干形狀的陶瓷生坯料缸溫度90°C，射嘴溫度90°C，成形壓力20Mpa，注射時間 10秒，保壓時間10秒，模具溫度40°C。生坯經(jīng)1400°C的高溫焙燒制得碳化硅_氧化鋁_碳化硼三元陶瓷。實施方式3 把碳化硅粉、氧化鋁粉和碳化硼粉，分別過325目標(biāo)準(zhǔn)篩，取篩下部分。然后按下述比例混合碳化硅50 %，氧化鋁30 %，碳酸鈣粉5 %，二氧化硅10 %，混合后在120°C加熱6小時制成粉料備用。石蠟5%在125°C下混合均勻，制成增塑劑備用。把混料機升溫至125°C，加入配制好的增速劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，全部加完后繼續(xù)攪拌6小時，倒出冷卻制成料錠。把上述料錠用陶瓷注射成型機按以下技術(shù)參數(shù)依模具制成若干形狀的陶瓷生坯料缸溫度120°C，射嘴溫度110°C，成形壓力lOMpa，注射時間 6秒，保壓時間20秒，模具溫度35°C。生坯經(jīng)1300°C的高溫焙燒制得碳化硅_氧化鋁_碳化硼三元陶瓷。
權(quán)利要求
1.一種碳化硅-氧化鋁-碳化硼三元陶瓷，其特征在于采用碳化硅、氧化鋁和碳化硼為主要原料，其配方的重量百分比為碳化硅40-60 %，氧化鋁20-40 %，碳酸鈣粉5 %，二氧化硅10%，石蠟5% ；制得的陶瓷孔隙率為60% -80%。
2.如權(quán)利要求1的碳化硅-氧化鋁-碳化硼三元陶瓷，其中陶瓷的孔隙率為70%
3.如權(quán)利要求1的碳化硅-氧化鋁-碳化硼三元陶瓷的制備方法，其特征在于把碳化硅粉、氧化鋁粉和碳化硼粉，分別過325目標(biāo)準(zhǔn)篩，取篩下部分；然后按下述比例混合碳化硅40-60%，氧化鋁20-40%，碳酸鈣粉5%，二氧化硅10%，混合后在120°C加熱6小時制成粉料備用。石蠟5%在125°C下混合均勻，制成增塑劑備用；把混料機升溫至125°C，加入配制好的增速劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，全部加完后繼續(xù)攪拌6小時，倒出冷卻制成料錠。把上述料錠用陶瓷注射成型機按以下技術(shù)參數(shù)依模具制成若干形狀的陶瓷生坯料缸溫度90-130°C，射嘴溫度90-120°C，成形壓力4_20Mpa，注射時間2_10秒，保壓時間10-30秒，模具溫度30-40°C ；生坯經(jīng)1200-1400°C的高溫焙燒制得碳化硅_氧化鋁_碳化硼三元陶瓷。
4.如權(quán)利要求3的碳化硅-氧化鋁-碳化硼三元陶瓷的制備方法，其中料缸溫度為 120°C，射嘴溫度為100°C，成形壓力為20Mpa。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種碳化硅-氧化鋁-碳化硼三元陶瓷及其制備方法。采用碳化硅、氧化鋁和碳化硼為主要原料，其配方的重量百分比為碳化硅40-60％，氧化鋁20-40％，碳酸鈣粉5％，二氧化硅10％，石蠟5％，制得孔隙率為60-80％的陶瓷。這種陶瓷具有良好的機械性能和熱學(xué)性能，同時產(chǎn)生大量的均勻分布的氣孔，降低了材料的熱導(dǎo)率，提高了材料的隔熱型，而且提高了材料的抗熱震性。
文檔編號C04B35/565GK102557639SQ201010580129
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者劉曉東, 朱治永, 潘志粉, 王灼, 石汝軍 申請人:淄博高新區(qū)聯(lián)創(chuàng)科技服務(wù)中心