碳化硅陶瓷制品的反應燒結方法
碳化硅的工業生產方法是將石英(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,而鋸末的作用是產生氣孔,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熱體,所配原料緊密填充在發熱體四周。燒成的塊狀晶體經破碎,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燒結法制造。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)。素坯先于40℃下緩慢干燥,再于100℃干燥,然后進行燒結。在大氣壓力下碳管爐內,硅粉裝在石墨坩堝內,以產生硅蒸氣。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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