碳化硅陶瓷制品的反應(yīng)燒結(jié)方法
碳化硅的工業(yè)生產(chǎn)方法是將石英(56%)、煤焦(35%)、鋸末(7%)和食鹽(2%)混合在一起,在電阻爐中加熱 到2200℃左右,食鹽的作用是除去石英砂和煤焦中的雜質(zhì),而鋸末的作用是產(chǎn)生氣孔,使生成的氣體容易逸出。電爐中間用石墨或碳顆粒堆積成柱狀電阻發(fā)熱體,所配原料緊密填充在發(fā)熱體四周。燒成的塊狀晶體經(jīng)破碎,酸、堿洗滌,然后磁選去除微量的鐵,干燥即得碳化硅原料。碳化硅陶瓷制品可用反應(yīng)燒結(jié)法制造。將粒度配比合適的α-SiC粉與膠體石墨在瓷球磨筒中均勻混合20h,加入結(jié)合劑羧甲基纖維素或聚乙烯醇的酒精溶液,在鋼 模中成型,壓力為50~70Mpa。石墨加入量與素坯密度的關(guān)系為:d素=[3.21(1+x)]/(1+3.33x)(x為石墨占碳化硅重量的百分 數(shù))。素坯先于40℃下緩慢干燥,再于100℃干燥,然后進(jìn)行燒結(jié)。在大氣壓力下碳管爐內(nèi),硅粉裝在石墨坩堝內(nèi),以產(chǎn)生硅蒸氣。硅粉顆粒為 4.7~1.0mm,硅化溫度在2000℃以上。如果在66.6Pa的真空爐中,硅粉需放入氮化硼坩堝里,硅化溫度在1500~1600℃。由于蒸發(fā)而附 著在制品表面的硅可用熱的氫氧化鈉處理除去,即制得碳化硅陶瓷制品。
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