本發(fā)明涉及一種碳化硅制品素坯成型方法，尤其是一種碳化硅研磨桶素坯或碳化硅爐膽素坯成型方法。

背景技術(shù)：

碳化硅制品因其具有耐高溫、耐磨損、耐腐蝕的優(yōu)異特性,在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。目前,國(guó)內(nèi)外碳化硅生產(chǎn)企業(yè)制作加工碳化硅素坯的方法主要有澆注成型、擠出成型和壓力成型幾種。但現(xiàn)有的碳化硅制品素坯成型方法、尤其是現(xiàn)有的碳化硅研磨桶素坯及碳化硅爐膽素坯成型方法，存在產(chǎn)品氣孔多、致密度低、易有內(nèi)傷、壁厚不均、產(chǎn)品合格率低的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種碳化硅制品素坯成型方法，以提高碳化硅素坯的內(nèi)在質(zhì)量和工作效率、提高產(chǎn)品合格率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明包括以下步驟：

（1）先將碳化硅微粉與碳黑按重量份7～12：1的比例放入攪拌裝置中攪拌50～60分鐘，然后加入占碳化硅微粉與碳黑重量8～9%的粘結(jié)劑，再加入占碳化硅微粉與碳黑重量30～40%的純凈水，攪拌5～6小時(shí)，使料漿充分混合均勻并揮發(fā)掉多余的水分，得到含水率18～22%的泥料；

（2）將上述泥料投入煉泥機(jī)，在-0.06～-0.1個(gè)大氣壓的狀態(tài)下，將泥料中的空氣抽掉，得到真空度為90～95%的泥料；

（3）取適量的泥料置于模具中，在滾壓機(jī)上通過模具和滾頭的互相作用,使泥料變成需要的毛坯形狀；

（4）將模具連同模具中毛坯放入烤房，在攝氏65～80度溫度條件下，烘烤18～20小時(shí)，將烤干后毛坯脫模，制得碳化硅制品素坯。

所述的粘結(jié)劑為氰基丙烯酸酯。

所述的碳化硅制品為碳化硅研磨桶或碳化硅爐膽。

所述的碳化硅微粉與碳黑的重量比為9～10：1。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)效果：

本發(fā)明的碳化硅制品素坯成型方法，由于在泥料加工過程中經(jīng)過充分?jǐn)嚢?，并且攪拌后的泥料中的空氣被抽掉，泥料的致密度明顯提高，氣孔率明顯降低，通過滾壓機(jī)上的模具和滾頭的互相作用,使泥料變成需要的毛坯形狀，毛坯壁厚均勻，重量一致。經(jīng)檢測(cè)對(duì)比，碳化硅制品素坯密度由澆注成型的2.8-2.9g/cm³提高到3.02g/cm³左右，抗壓力由147KN提高到222KN左右。為規(guī)范化生產(chǎn)、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和大規(guī)模生產(chǎn)提供了有力的技術(shù)支撐。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述實(shí)施例。

實(shí)施例1

1）將200公斤碳化硅微粉和20公斤碳黑倒入攪料桶攪拌60分鐘后，加入18公斤的氰基丙烯酸酯作為粘結(jié)劑和80公斤的純凈水?dāng)嚢?小時(shí)，使料漿充分均勻并揮發(fā)掉多余的水分，得到含水率18%的泥料。

2）將上述泥料投入煉泥機(jī)，在-0.1個(gè)大氣壓的狀態(tài)下，使用煉泥機(jī)將泥料中的空氣抽掉，得到真空度為95%的泥料，提高泥料的致密度。

3）取一個(gè)用于成型碳化硅爐膽素坯的模具放在滾壓機(jī)上，蓋上蓋子固定模具，然后取2.5公斤泥料置于模具中，開啟滾壓機(jī)，通過模具和滾頭的互相作用，約1分鐘,得到直徑126mm、高度210mm、壁厚10mm的一件碳化硅爐膽毛坯。將模具連同模具中毛坯從滾壓機(jī)上取走，放入一個(gè)新的模具，重復(fù)上述動(dòng)作200次，得到200件同規(guī)格的產(chǎn)品；

同理，取一個(gè)用于成型碳化硅研磨桶素坯的模具放在滾壓機(jī)上，然后取適量泥料置于模具中，開啟滾壓機(jī)，通過模具和滾頭的互相作用，約1分鐘,一件碳化硅研磨桶毛坯成型。將模具連同模具中毛坯從滾壓機(jī)上取走，放入一個(gè)新的模具，重復(fù)上述動(dòng)作。

4）將模具連同模具中毛坯放入烤房，在攝氏80度溫度條件下，烘烤18小時(shí)，將烤干后毛坯脫模，一批碳化硅膽素坯或碳化硅研磨桶素坯加工完成。

本發(fā)明中，所用煉泥機(jī)為通用真空煉泥機(jī)，滾壓機(jī)為通用滾壓機(jī)，所用模具為鋼制模具（下同）。

檢測(cè)結(jié)果：碳化硅膽素坯密度 3.018 g/cm³，抗壓力221.7KN。

實(shí)施例2

1）將100公斤碳化硅微粉和10.5公斤碳黑倒入攪料桶攪拌50分鐘后，加入9.5公斤的氰基丙烯酸酯作為粘結(jié)劑和42公斤的純凈水?dāng)嚢?小時(shí)，使料漿充分均勻并揮發(fā)掉多余的水分，得到含水率22%的泥料。

2）將上述泥料投入煉泥機(jī)，在-0.07個(gè)大氣壓的狀態(tài)下，使用煉泥機(jī)將泥料中的空氣抽掉，得到真空度為93%的泥料，提高泥料的致密度。

3）取一個(gè)用于成型碳化硅爐膽素坯的模具放在滾壓機(jī)上，蓋上蓋子固定模具，然后取2.5公斤泥料置于模具中，開啟滾壓機(jī)，通過模具和滾頭的互相作用，約1分鐘,得到直徑126mm、高度210mm、壁厚10mm的一件碳化硅爐膽毛坯。將模具連同模具中毛坯從滾壓機(jī)上取走，放入一個(gè)新的模具，重復(fù)上述動(dòng)作100次，得到100件同規(guī)格的產(chǎn)品；

同理，取一個(gè)用于成型碳化硅研磨桶素坯的模具放在滾壓機(jī)上，然后取適量泥料置于模具中，開啟滾壓機(jī)，通過模具和滾頭的互相作用，約1分鐘,一件碳化硅研磨桶毛坯成型。將模具連同模具中毛坯從滾壓機(jī)上取走，放入一個(gè)新的模具，重復(fù)上述動(dòng)作。

4）將模具連同模具中毛坯放入烤房，在攝氏75度溫度條件下，烘烤20小時(shí)，將烤干后毛坯脫模，一批碳化硅膽素坯或碳化硅研磨桶素坯加工完成。

檢測(cè)結(jié)果：碳化硅膽素坯密度3.021 g/cm³，抗壓力222.1KN。

實(shí)施例3

1）將100公斤碳化硅微粉和11公斤碳黑倒入攪料桶攪拌55分鐘后，加入9.9公斤的氰基丙烯酸酯作為粘結(jié)劑和37公斤的純凈水?dāng)嚢?.5小時(shí)，使料漿充分均勻并揮發(fā)掉多余的水分，得到含水率20%的泥料。

2）將上述泥料投入煉泥機(jī)，在-0.06個(gè)大氣壓的狀態(tài)下，使用煉泥機(jī)將泥料中的空氣抽掉，得到真空度為90%的泥料，提高泥料的致密度。

3）取一個(gè)用于成型碳化硅爐膽素坯的模具放在滾壓機(jī)上，蓋上蓋子固定模具，然后取2.5公斤泥料置于模具中，開啟滾壓機(jī)，通過模具和滾頭的互相作用，約1分鐘,得到直徑126mm、高度210mm、壁厚10mm的一件碳化硅爐膽毛坯。將模具連同模具中毛坯從滾壓機(jī)上取走，放入一個(gè)新的模具，重復(fù)上述動(dòng)作100次，得到100件同規(guī)格的產(chǎn)品；

同理，取一個(gè)用于成型碳化硅研磨桶素坯的模具放在滾壓機(jī)上，然后取適量泥料置于模具中，開啟滾壓機(jī)，通過模具和滾頭的互相作用，約1分鐘,一件碳化硅研磨桶毛坯成型。將模具連同模具中毛坯從滾壓機(jī)上取走，放入一個(gè)新的模具，重復(fù)上述動(dòng)作。

4）將模具連同模具中毛坯放入烤房，在攝氏70度溫度條件下，烘烤19小時(shí)，將烤干后毛坯脫模，一批碳化硅膽素坯或碳化硅研磨桶素坯加工完成。

檢測(cè)結(jié)果：碳化硅膽素坯密度 3.022 g/cm³，抗壓力222.3KN。

實(shí)施例4

1）將100公斤碳化硅微粉和14公斤碳黑倒入攪料桶攪拌50分鐘后，加入9.6公斤的氰基丙烯酸酯作為粘結(jié)劑和35公斤的純凈水?dāng)嚢?小時(shí)，使料漿充分均勻并揮發(fā)掉多余的水分，得到含水率22%的泥料。

2）將上述泥料投入煉泥機(jī)，在-0.08個(gè)大氣壓的狀態(tài)下，使用煉泥機(jī)將泥料中的空氣抽掉，得到真空度為93%的泥料，提高泥料的致密度。

3）取一個(gè)用于成型碳化硅爐膽素坯的模具放在滾壓機(jī)上，蓋上蓋子固定模具，然后取2.5公斤泥料置于模具中，開啟滾壓機(jī)，通過模具和滾頭的互相作用，約1分鐘,得到直徑126mm、高度210mm、壁厚10mm的一件碳化硅爐膽毛坯。將模具連同模具中毛坯從滾壓機(jī)上取走，放入一個(gè)新的模具，重復(fù)上述動(dòng)作100次，得到100件同規(guī)格的產(chǎn)品；

同理，取一個(gè)用于成型碳化硅研磨桶素坯的模具放在滾壓機(jī)上，然后取適量泥料置于模具中，開啟滾壓機(jī)，通過模具和滾頭的互相作用，約1分鐘,一件碳化硅研磨桶毛坯成型。將模具連同模具中毛坯從滾壓機(jī)上取走，放入一個(gè)新的模具，重復(fù)上述動(dòng)作。

4）將模具連同模具中毛坯放入烤房，在攝氏65度溫度條件下，烘烤20小時(shí)，將烤干后毛坯脫模，一批碳化硅膽素坯或碳化硅研磨桶素坯加工完成。

檢測(cè)結(jié)果：碳化硅膽素坯密度3.02 g/cm³，抗壓力 222.1 KN。

實(shí)施例5

1）將100公斤碳化硅微粉和8.5公斤碳黑倒入攪料桶攪拌55分鐘后，加入9公斤的氰基丙烯酸酯作為粘結(jié)劑和40公斤的純凈水?dāng)嚢?.5小時(shí)，使料漿充分均勻并揮發(fā)掉多余的水分，得到含水率22%的泥料。

2）將上述泥料投入煉泥機(jī)，在-0.09個(gè)大氣壓的狀態(tài)下，使用煉泥機(jī)將泥料中的空氣抽掉，得到真空度為93%的泥料，提高泥料的致密度。

3）取一個(gè)用于成型碳化硅爐膽素坯的模具放在滾壓機(jī)上，蓋上蓋子固定模具，然后取2.5公斤泥料置于模具中，開啟滾壓機(jī)，通過模具和滾頭的互相作用，約1分鐘,得到直徑126mm、高度210mm、壁厚10mm的一件碳化硅爐膽毛坯。將模具連同模具中毛坯從滾壓機(jī)上取走，放入一個(gè)新的模具，重復(fù)上述動(dòng)作100次，得到100件同規(guī)格的產(chǎn)品；

同理，取一個(gè)用于成型碳化硅研磨桶素坯的模具放在滾壓機(jī)上，然后取適量泥料置于模具中，開啟滾壓機(jī)，通過模具和滾頭的互相作用，約1分鐘,一件碳化硅研磨桶毛坯成型。將模具連同模具中毛坯從滾壓機(jī)上取走，放入一個(gè)新的模具，重復(fù)上述動(dòng)作。

4）將模具連同模具中毛坯放入烤房，在攝氏75度溫度條件下，烘烤19小時(shí)，將烤干后毛坯脫模，一批碳化硅膽素坯或碳化硅研磨桶素坯加工完成。

檢測(cè)結(jié)果：碳化硅膽素坯密度 3.019 g/cm³ ，抗壓力221.8KN。