專利名稱：：一種碳化硅陶瓷密封環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種碳化硅陶瓷密封環(huán)，可用于高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速、強(qiáng)腐蝕等各種轉(zhuǎn)速、壓力、介質(zhì)的密封裝置，屬于密封環(huán)
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：密封環(huán)是一種廣泛應(yīng)用于密封裝置的關(guān)鍵零件，直接關(guān)系到密封的使用范圍和壽命，其配置的機(jī)械密封大量用于航天、石油、化工、機(jī)械、食品、制藥、汽車等各領(lǐng)域。起始，國內(nèi)通常采用的密封環(huán)材料主要有硬質(zhì)合金、氧化鋁、石墨、氮化硅等，用這些材料制作的密封環(huán)使用壽命短、可靠性差，而且使用局限，不能在高參數(shù)條件下使用。以后采用反應(yīng)燒結(jié)碳化硅技術(shù)，常規(guī)的反應(yīng)燒結(jié)碳化硅密封環(huán)的配方工藝，由W14、W10碳化硅粉、石墨和添加劑配料組合而成，經(jīng)過壓制、預(yù)燒、車加工、終燒、磨加工、研磨等工序加工而成，燒結(jié)溫度為150(TC,燒結(jié)時要加l:1.15的金屬硅片輔料。反應(yīng)燒結(jié)碳化硅的主要缺點(diǎn)是1、一次性使用的滲硅不僅占用了爐子的有效空間，減少了產(chǎn)量，而且增加了工業(yè)廢渣，影響環(huán)保；2、碳化硅含量較低，純度差，且游離硅含量高，不耐腐蝕，如果融合在食品、藥品里面會影響食品安全；3、其綜合機(jī)械物理指標(biāo)較低，不能應(yīng)用于高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕的工況和介質(zhì)的密封，也不適用于食品藥品行業(yè)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是發(fā)明一種可應(yīng)用于高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕工況和介質(zhì)的碳化硅陶瓷密封環(huán)。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種碳化硅陶瓷密封環(huán)，其特征在于，采用0.5um的納米級材料，它由以下重量百分比的原料制成WO.5納米級微粉85%—95%碳化硼粉2%—9%液氣樹脂2%8%。所述的W0.5納米級微粉為0.5Wn的亞微米級碳化硅微粉；所述的液氣樹脂為液體酚醛樹脂。一種碳化硅陶瓷密封環(huán)的制造工藝，其特征在于，采用超高溫?zé)Y(jié)工藝，其工藝如下一、材料處理(1)按重量百分比秤取原料；(2)將秤取的原料放入球磨機(jī)球磨；(3)將球磨后的組合物在濃度為70%—90%的鹽酸中浸泡20—40分鐘；(4)將組合物烘干、碾碎、過篩，達(dá)到15CT250目；(5)將組合物壓制成密封環(huán)，其壓力l.l噸/cm3—1.3噸/cm3,密度1.85克/cm3—2.05克/cm3;二、燒結(jié)(1)裝爐，抽真空至小于lPa;(2)升溫700。C/h—950。C/h停止真空；(3)充氬氣至常壓后停止送氣；(4)繼續(xù)升溫，在191(TC一193(TC保溫13—17分鐘，保持爐膛氣壓0.OlMPa，升至2170°C—2200'C保溫50—70分鐘；(5)關(guān)爐，自然冷卻；(6)出爐、清理、磨加工、研磨、檢驗(yàn)、入庫。所述的密封環(huán)外徑為08mm-0500mm。本發(fā)明采用0.5Wn的亞微米級a—sic共價化合物材料，采用超高溫?zé)Y(jié)工藝，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，其優(yōu)點(diǎn)是1、碳化硅含量高，說明其材質(zhì)的純度高?？稍趶?qiáng)腐蝕的介質(zhì)使用，反之，游離硅含量大幅度下降為《1%，可在食品、藥品等介質(zhì)使用；2、彎曲強(qiáng)度高，可在高溫、高壓工況下不變形，可在壓力大于6MPa，轉(zhuǎn)述50，/s的條件下可靠使用；3、硬度高，由于它的硬度達(dá)到HS110以上，使之在高速條件下的運(yùn)轉(zhuǎn)不磨損，提高了使用壽命和設(shè)備的可靠性；4、由于它是一種非金屬材料，它的使用領(lǐng)域不光在機(jī)械密封，而且可制作軸套、軸瓦、軸承、噴嘴等耐熱、耐磨的重要機(jī)械零件；5、由于使用可靠，減少泄露，保護(hù)環(huán)境，減少維修周期，可完全取代由鎢、鈷、鎳等稀有金屬為原料制作的硬質(zhì)合金密封環(huán)，節(jié)約了大量的國家戰(zhàn)略物資，有很大的社會效益。說明書附圖圖1為碳化硅微粉分子結(jié)構(gòu)式；圖2為液氣樹脂分子結(jié)構(gòu)式。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例一種碳化硅陶瓷密封環(huán)，由W0.5亞微米級碳化硅微粉90份、分子式為ci一sic、結(jié)構(gòu)式如1圖所示碳化硼粉6份、液氣樹脂4份重量配比的原料制成，所述的液氣樹脂為熱固性甲階酚醛樹脂，具體牌號為NB-615，其主要成分為酚醛樹脂，分子式為[QH802]n，結(jié)構(gòu)式如圖2所示。其制造工藝如下一、材料處理1、按重量百分比秤取原料；2、將秤取的原料放入球磨機(jī)球磨；3、將球磨后的組合物在濃度為80%的鹽酸中浸泡30分鐘；4、將組合物烘干、碾碎、過篩達(dá)到200目；5、將組合物壓制成密封環(huán)，其壓力1.2噸/0113,密度1.95克/cm3。二、燒結(jié)1、裝爐，抽真空至小于lPa;2、升溫700。C/h—950。C/h停止真空；3、充氬氣至常壓后停止送氣；4、繼續(xù)升溫，在192(TC保溫15分鐘，保持爐膛氣壓0.01MPa，升至218(TC保溫60分鐘；5、關(guān)爐，自然冷卻；6、出爐、清理、磨加工、研磨、檢驗(yàn)、入庫?？梢灾瞥赏鈴?8咖一05OOmm的碳化硅陶瓷密封環(huán)，也可制作軸套、軸瓦、軸承、噴嘴等耐熱、耐磨的重要機(jī)械零件。本發(fā)明根據(jù)GB/T6569-86《工程陶瓷彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)方法》作性能試驗(yàn)，主要技術(shù)指標(biāo)見表技術(shù)指標(biāo)表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求1.一種碳化硅陶瓷密封環(huán)，其特征在于，采用0.5μm的納米級材料，它由以下重量百分比的原料制成W0.5納米級微粉85％-95％碳化硼粉2％-9％液氣樹脂2％-8％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳化硅陶瓷密封環(huán)，其特征在于，所述的W0.5納米級微粉為0.5Wn的亞微米級碳化硅微粉。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳化硅陶瓷密封環(huán)，其特征在于，所述的液氣樹脂為液體酚醛樹脂。4.一種碳化硅陶瓷密封環(huán)的制造工藝，其特征在于，采用超高溫?zé)Y(jié)工藝，其工藝如下一.材料處理，(1)按重量百分比秤取原料；(2)將秤取的原料放入球磨機(jī)球磨；(3)將球磨后的組合物在濃度為70%—90%的鹽酸中浸泡20—40分鐘；(4)將組合物烘干、碾碎、過篩，達(dá)到150—250目；(5)將組合物壓制成密封環(huán)，其壓力1.1噸/cm3—l.3噸/cm3，密度1.85克/cm3—2.05克/cm3;二.燒結(jié)(1)裝爐，抽真空至小于1Pa;(2)升溫70(TC/h—95(TC/h停止真空；(3)充氬氣至常壓后停止送氣；(4)繼續(xù)升溫，在191CTC—1930。C保溫13—17分鐘，保持爐膛氣壓0.OlMPa，升至2170'C—2200。C保溫50—70分鐘；(5)關(guān)爐，自然冷卻；(6)出爐、清理、磨加工、研磨、檢驗(yàn)、入庫。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳化硅陶瓷密封環(huán)，其特征在于，所述的密封環(huán)外徑為08mm-0500mm。全文摘要本發(fā)明涉及一種碳化硅陶瓷密封環(huán)，其特征在于，采用0.5μm的納米級材料，由以下重量百分比的原料制成W0.5納米級微粉85％~95％、碳化硼粉2％~9％、液氣樹脂2％~8％，其制造工藝，采用超高溫?zé)Y(jié)工藝，其工藝如下按重量配百分比秤取原料；放入球磨機(jī)球磨后在的鹽酸中浸泡、烘干、碾碎、過篩，將組合物壓制成密封環(huán)裝爐，抽真空至小于1Pa；升溫700℃/h-950℃/h停止真空；充氬氣至常壓后停止送氣；繼續(xù)升溫，在1910-1930℃保溫13-17分鐘，保持爐膛氣壓0.01MPa，升至2170℃-2200℃保溫50-70分鐘；關(guān)爐，自然冷卻。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是耐高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕，可靠性高。文檔編號F16J9/28GK101169188SQ20071017171公開日2008年4月30日申請日期2007年12月4日優(yōu)先權(quán)日2007年12月4日發(fā)明者鄭佑俊申請人:上海德寶密封件有限公司