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。
