專利名稱：噴霧造粒制備亞微米級碳化硅微粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及亞微米級碳化硅微粉，尤其是涉及噴霧造粒制備亞微米級碳化硅微粉的方法。
背景技術(shù)：
常壓燒結(jié)碳化硅這種非金屬材料以其所具有的高強度、高硬度、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等優(yōu)良特性而被廣泛地應(yīng)用到了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。實踐證明，要想制備出具有以上特性的優(yōu)質(zhì)常壓燒結(jié)碳化硅材料，就必須具備以下兩個條件(1)粉料粒度達到亞微米級；(2)粉料的純度在98％以上。但是碳化硅粉料顆粒被粉碎到亞微米級后，就會產(chǎn)生團聚現(xiàn)象。細小的亞微米級碳化硅顆粒因自身所帶電荷吸引重新結(jié)合為較大顆粒，進而影響燒結(jié)后的產(chǎn)品質(zhì)量。不僅如此，過于細小的碳化硅顆粒其流動性也顯著降低，大大增加了其成型的難度，無法滿足大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種分散性能良好的噴霧造粒制備亞微米級碳化硅微粉的方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可采取下述技術(shù)方案本發(fā)明所述的噴霧造粒制備亞微米級碳化硅微粉的方法，按下述步驟進行第一步、將粒度為10-150μ的碳化硅粉與水混合攪拌制成料漿；第二步、提純?nèi)∠跛崤c氫氟酸按1∶1的比例配成混合酸，混合酸的重量為第一步料漿重量的5-10％，與第一步料漿充分混合，然后用水沖洗，使料漿的PH值為6；第三步、打細將第二步所得的碳化硅料漿放入研磨機內(nèi)研磨168-240小時，將其顆粒充分打碎至亞微米級d50≤0.6μm；第四步、再提純在第三步所得料漿中加入3-5％重量份的硝酸與氫氟酸按1∶1比例配成的混合酸，混合攪拌以去除其雜質(zhì)后，用水沖洗粉料，使碳化硅的純度進一步提高；第五步、在第四步所得漿料中加入占料總量的1～2％的分散劑氫氧化鈉，防止碳化硅顆粒發(fā)生團聚現(xiàn)象；第六步、噴霧造粒將第五步配制好的料漿通過噴霧造粒的方法，使其成為干燥細小的亞微米級碳化硅顆粒，得到粒度分布均勻的碳化硅干粉顆粒。
所述噴霧造粒的方法為用二流體式噴霧造粒塔對料漿進行噴霧造粒；先將料漿倒入與造粒塔連接的儲料罐中攪拌均勻，然后通過泥漿泵將料漿抽出，由噴槍打入造粒塔內(nèi)；同時在噴槍內(nèi)打入氣壓為0.4～0.5MPa的高壓空氣，將粉料打碎成細小液滴并噴到造粒塔頂部，此時造粒塔從頂部加入進口溫度在400～480℃的熱空氣，蒸發(fā)小液滴中的水分，液滴在下落過程中逐漸變?yōu)樘蓟韫腆w小顆粒最后落在造粒塔底部出料口，出口溫度在130℃～180℃；將出料口處的碳化硅顆粒放出并過80目篩，最終得到80目～240目的碳化硅粉料。
本發(fā)明的優(yōu)點在于采用噴霧干燥技術(shù)對超微Sic漿料進行整形、干燥，可徹底解決Sic超微粉制備過程中存在的漿料干燥與分散難題，并且同時具備造粒和干燥二種過程的工藝，可制備出質(zhì)量均一、重復(fù)性良好的球形粉料。有效縮短了亞微米級碳化硅微粉的制備過程，有利于自動化、連續(xù)化生產(chǎn)，是大規(guī)模制備具良好燒結(jié)活性與成型性能優(yōu)良Sic超微粉的有效方法。
具體實施例方式
本發(fā)明所述的噴霧造粒制備亞微米級碳化硅微粉的方法，按下述步驟進行第一步、將碳化硅粉(粒度為10-150μ)與水混合攪拌制成料漿；第二步、提純?nèi)∠跛崤c氫氟酸按1∶1的比例配成混合酸，混合酸的重量為第一步料漿重量的5-10％，與第一步料漿充分混合，然后用水沖洗，使料漿的PH值為6；第三步、打細將第二步所得的碳化硅料漿放入研磨機內(nèi)研磨168-240小時，將其顆粒充分打碎至亞微米級d50≤0.6μm；第四步、再提純在第三步所得料漿中加入3-5％重量份的硝酸與氫氟酸按1∶1比例配成的混合酸，混合攪拌以去除其雜質(zhì)后，用水沖洗粉料，使碳化硅的純度進一步提高；第五步、在第四步所得漿料中加入分散劑(氫氧化鈉，占料總量的1～2％)，防止碳化硅顆粒發(fā)生團聚現(xiàn)象；第六步、噴霧造粒將第五步配制好的料漿通過噴霧造粒的方法，使其成為干燥細小的亞微米級碳化硅顆粒，得到粒度分布均勻的碳化硅干粉顆粒。
所述噴霧造粒的方法為用二流體式噴霧造粒塔對料漿進行噴霧造粒。先將料漿倒入與造粒塔連接的儲料罐中攪拌均勻，然后通過泥漿泵將料漿抽出，由噴槍打入造粒塔內(nèi)。同時在噴槍內(nèi)打入高壓空氣(氣壓為0.4～0.5MPa)，將粉料打碎成細小液滴并噴到造粒塔頂部，此時造粒塔從頂部加入熱空氣(進口溫度在400～480℃)，蒸發(fā)小液滴中的水分，液滴在下落過程中逐漸變?yōu)樘蓟韫腆w小顆粒最后落在造粒塔底部出料口(出口溫度在130℃～180℃)。將出料口處的碳化硅顆粒放出并過80目篩，最終得到80目～240目的碳化硅粉料。
權(quán)利要求
1.一種噴霧造粒制備亞微米級碳化硅微粉的方法，其特征在于它按下述步驟進行第一步、將粒度為10-150μ的碳化硅粉與水混合攪拌制成料漿；第二步、提純?nèi)∠跛崤c氫氟酸按1∶1的比例配成混合酸，混合酸的重量為第一步料漿重量的5-10％，與第一步料漿充分混合，然后用水沖洗，使料漿的PH值為6；第三步、打細將第二步所得的碳化硅料漿放入研磨機內(nèi)研磨168-240小時，將其顆粒充分打碎至亞微米級d50≤0.6μm；第四步、再提純在第三步所得料漿中加入3-5％重量份的硝酸與氫氟酸按1∶1比例配成的混合酸，混合攪拌以去除其雜質(zhì)后，用水沖洗粉料，使碳化硅的純度進一步提高；第五步、在第四步所得漿料中加入占料總量的1～2％的分散劑氫氧化鈉，防止碳化硅顆粒發(fā)生團聚現(xiàn)象；第六步、噴霧造粒將第五步配制好的料漿通過噴霧造粒的方法，使其成為干燥細小的亞微米級碳化硅顆粒，得到粒度分布均勻的碳化硅干粉顆粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴霧造粒制備亞微米級碳化硅微粉的方法，其特征在于所述噴霧造粒的方法為用二流體式噴霧造粒塔對料漿進行噴霧造粒；先將料漿倒入與造粒塔連接的儲料罐中攪拌均勻，然后通過泥漿泵將料漿抽出，由噴槍打入造粒塔內(nèi)；同時在噴槍內(nèi)打入氣壓為0.4～0.5MPa的高壓空氣，將粉料打碎成細小液滴并噴到造粒塔頂部，此時造粒塔從頂部加入進口溫度在400～480℃的熱空氣，蒸發(fā)小液滴中的水分，液滴在下落過程中逐漸變?yōu)樘蓟韫腆w小顆粒最后落在造粒塔底部出料口，出口溫度在130℃～180℃；將出料口處的碳化硅顆粒放出并過80目篩，最終得到80目～240目的碳化硅粉料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種噴霧造粒制備亞微米級碳化硅微粉的方法，1.將粒度為10－150μ的碳化硅粉與水混合攪拌制成料漿；2.提純?nèi)∠跛崤c氫氟酸按1∶1的比例配成混合酸，與第一步料漿充分混合，用水沖洗；3.打細將第二步所得料漿打碎至亞微米級d50≤0.6μm；4.再提純在第三步所得料漿中加入3－5％重量份的硝酸與氫氟酸按1∶1比例配成的混合酸，混合攪拌以去除其雜質(zhì)后，用水沖洗粉料；5.在第四步所得漿料中加入占料總量的1～2％的分散劑氫氧化鈉；6.噴霧造粒將第五步配制好的料漿通過噴霧造粒使其成為干燥的亞微米級碳化硅顆粒。本發(fā)明優(yōu)點在于采用噴霧干燥技術(shù)對超微Sic漿料進行整形、干燥，徹底解決Sic超微粉制備過程中漿料干燥與分散難題。
文檔編號C01B31/36GK1915809SQ20061010700
公開日2007年2月21日 申請日期2006年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月7日
發(fā)明者蔡鳴 申請人:鄭州華碩精密陶瓷有限公司