利用微波技術(shù)燒結(jié)Sialon結(jié)合碳化硅耐火材料的方法
專利號(hào): 200510086915
申請日: 2005年11月18日
公開/公告日: 2006年6月28日
申請人/專利權(quán)人: 清華大學(xué)、長沙隆泰科技有限公司
國家/省市: 北京(11)
發(fā)明/設(shè)計(jì)人: 潘偉、彭虎、黃朝暉、張曉東、齊龍浩
專利類型: 發(fā)明
公開號(hào): 1793038
權(quán)利要求:利用微波技術(shù)燒結(jié)Sialon結(jié)合碳化硅耐火材料的方法,該方法采用頻率為900~3000兆赫茲的工業(yè)微波源作為反應(yīng)和燒結(jié)的微波源,其特征在于:所述方法是將碳化硅顆粒和細(xì)粉、硅粉、氧化鋁細(xì)粉、鋁粉和粘結(jié)劑均勻混合后,通過壓力成型機(jī)壓制成磚坯,磚坯經(jīng)過烘干和預(yù)脫脂脫碳處理后,在氮?dú)鈿夥障吕霉I(yè)微波源產(chǎn)生的微波將磚坯進(jìn)行氮化反應(yīng)和致密化燒結(jié),所述方法的步驟依次為: (1)原料選用碳化硅,硅粉,氧化鋁粉體,鋁粉,常溫結(jié)合劑; (2)將上述碳化硅按重量百分比90%~50%;硅粉按重量百分比5%~20%;氧化鋁粉體按照重量百分比1%~20%;鋁粉按重量百分比0.5%~10%;常溫結(jié)合劑,加入量為總配料質(zhì)量的0.2~10%;一起加入強(qiáng)制攪拌混砂機(jī)中混合均勻; (3)將上述混合好的物料在壓磚機(jī)中壓制成磚坯; (4)將成型好的磚坯干燥,干燥后磚坯的水分控制在小于0.4%; (5)將干燥后的磚坯在300~500℃溫度范圍內(nèi),空氣氣氛下保溫2~8小時(shí)進(jìn)行脫脂和除碳,升溫速度不大于50℃/分鐘; (6)將上述經(jīng)過脫脂除碳后的毛坯放入微波燒結(jié)爐中,通入氮?dú)猓郎刂粒保常担啊妫兀埃怠玻敌r(shí);繼續(xù)升溫至1650℃溫度,并在該溫度范圍下保溫0.5~8小時(shí); (7)自然冷卻至700℃時(shí),停止通氮?dú)猓鋮s至室溫后即為賽龍結(jié)合碳化硅耐火材料制品。
摘要:一種利用微波快速反應(yīng)氮化燒結(jié)Sialon(賽龍)結(jié)合碳化硅耐火材料的技術(shù)。其特征在于:利用微波對材料的快速均勻加熱原理和對促進(jìn)反應(yīng)的效果,將碳化硅顆粒和細(xì)粉、硅粉、氧化鋁細(xì)粉、鋁粉和少量常溫粘結(jié)劑在攪拌機(jī)中均勻混合后,通過壓力成型機(jī)壓制成磚坯。磚坯經(jīng)過烘干和預(yù)脫脂脫碳處理后,在氮?dú)鈿夥障吕妙l率為915或2450兆赫茲的工業(yè)微波源產(chǎn)生的微波將磚坯加熱至1350~1650℃進(jìn)行氮化反應(yīng)和致密化燒結(jié)并在適宜的溫度下保溫一定時(shí)間(0.5~8小時(shí)),自然冷卻至室溫,可以得到體積密度為2.68~3.2g/cm↑[3],抗壓強(qiáng)度大于180MPa,抗彎強(qiáng)度(或抗折強(qiáng)度)大于45MPa,氣孔率小于15%,抗熱震性能好、抗氧化性能好和抗堿性能優(yōu)秀的并具有不同形狀的Sialon(賽龍)結(jié)合碳化硅耐火材料制品。即得到本發(fā)明的技術(shù)和產(chǎn)品。本發(fā)明還特別解決了超厚(厚度100mm~200mm)Sialon(賽龍)結(jié)合碳化硅耐火材料制品的氮化反應(yīng)燒結(jié)的技術(shù)難題。