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一种碳化硅浆料的制备方法


技术摘要:
本发明公开了一种碳化硅浆料的制备方法,具体包括以下步骤:S1、废料预处理:将收集到的废料放入酸溶液中进行浸泡,去除废料中的金属和氧化物杂质,接着将废料从酸溶液中取出,本发明涉及碳化硅浆料制备技术领域。该碳化硅浆料的制备方法,通过S1、废料预处理:将收集  全部
背景技术:
碳化硅陶瓷不仅具有优良的常温力学性能,如高的抗弯强度、优良的抗氧化性、良 好的耐腐蚀性、高的抗磨损以及低的摩擦系数,而且高温力学性能(强度、抗蠕变性等)是已 知陶瓷材料中最佳的,热压烧结、无压烧结、热等静压烧结的材料,其高温强度可一直维持 到1600℃,是陶瓷材料中高温强度最好的材料,抗氧化性也是所有非氧化物陶瓷中最好的, 别名金刚砂,碳化硅陶瓷是一种共价键性极高的材料,硬度高、耐化学腐蚀、抗氧化性能好、 热膨胀系数小、热传导率高以及半导体性良好,碳化硅陶瓷因具有诸多优良的特性而应用 广泛,在高温结构部件等方面有巨大的发展潜力。 在进行碳化硅陶瓷生产前需要制备碳化硅浆料,固相含量高、分散均匀的陶瓷料 浆是制备高质量胶态成型陶瓷素坯的必要条件,然而,碳化硅陶瓷粉体由于其比重较大,容 易聚沉而使浆料分层,并且纳米材料具有极高的表面活性,使得碳化硅纳米材料在溶剂(水 或其它无机溶剂)中很容易团聚沉淀,从而造成碳化硅陶瓷材料的分散性差,均匀性差,最 终导致浇注成型碳化硅陶瓷的均匀性差,性能不佳。
技术实现要素:
(一)解决的技术问题 针对现有技术的不足,本发明提供了一种碳化硅浆料的制备方法,解决了现有技 术对碳化硅陶瓷粉体由于其比重较大,容易聚沉而使浆料分层,造成碳化硅陶瓷材料的分 散性差,均匀性差,性能不佳的问题。 (二)技术方案 为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种碳化硅浆料的制备方 法,具体包括以下步骤: S1、废料预处理:将收集到的废料放入酸溶液中进行浸泡,去除废料中的金属和氧 化物杂质,接着将废料从酸溶液中取出,将废料使用研磨机进行研磨处理,对研磨后的颗粒 进行酸洗,最后对酸洗后的颗粒进行过滤,并使用去离子水对颗粒进行清洗,接着进行烘干 和粉碎得到碳化硅粉料; S2、碳化硅浆料制备:向S1中的碳化硅粉料中加入去离子水中,配制成固相含量为 10vol%~20vol%的浆料,使用离心搅拌机对配制的浆料进行搅拌,并且在搅拌的同时向 浆料中加入碱溶液,调节浆料的pH值至9-11; S3、碳化硅浆料处理:对S2中得到的碳化硅浆料中加入分散剂,首先使用离心搅拌 机对碳化硅浆料进行搅拌,搅拌速率为1500r/min,搅拌时间为120分钟,接着将浆料采用超 声分散30分钟,获取碳化硅浆料。 优选的,所述步骤S1中,酸溶液可以采用碳酸、硝酸、醋酸中的一种或多种组合,其 3 CN 111606720 A 说 明 书 2/3 页 中硝酸为优选方案,酸溶液的浓度为20%,酸溶液的pH值为1-5。 优选的,所述步骤S1中,废料在研磨机中进行研磨的时候可以向废料中加入研磨 助磨剂,并且研磨助磨剂可以采用三乙胺醇、乙二醇、醋酸钠中的一种或多种组合,其中三 乙胺醇为优选方案。 优选的,所述步骤S1中,对颗粒进行酸洗的溶液采用浓度为10%的氢氟酸与盐酸 的混合溶液,其中总体积比为:HF∶HCl=10∶2~5。 优选的,所述步骤S2中,离心搅拌机的搅拌速率为1200r/min,搅拌时间为60分钟。 优选的,所述步骤S2中,碱溶液可以采用氨水、碳酸氢铵溶液、碳酸铵溶液和氢氧 化钠溶液中的一种或多种组合,其中氢氧化钠溶液为优选方案。 优选的,所述步骤S3中,分散剂可以采用三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基 戊醇、聚丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种,并且分散剂的用量为1%。 (三)有益效果 本发明提供了一种碳化硅浆料的制备方法。与现有技术相比具备以下有益效果: 该碳化硅浆料的制备方法,通过S1、废料预处理:将收集到的废料放入酸溶液中进 行浸泡,去除废料中的金属和氧化物杂质,接着将废料从酸溶液中取出,将废料使用研磨机 进行研磨处理,对研磨后的颗粒进行酸洗,最后对酸洗后的颗粒进行过滤,并使用去离子水 对颗粒进行清洗,接着进行烘干和粉碎得到碳化硅粉料;S2、碳化硅浆料制备:向S1中的碳 化硅粉料中加入去离子水中,配制成固相含量为10vol%~20vol%的浆料,使用离心搅拌 机对配制的浆料进行搅拌,并且在搅拌的同时向浆料中加入碱溶液,调节浆料的pH值至9- 11;S3、碳化硅浆料处理:对S2中得到的碳化硅浆料中加入分散剂,首先使用离心搅拌机对 碳化硅浆料进行搅拌,搅拌速率为1500r/min,搅拌时间为120分钟,接着将浆料采用超声分 散30分钟,获取碳化硅浆料,利用对碳化硅粉料进行多次酸洗,并且调节碳化硅浆料的pH值 可以将碳化硅浆料的固相含量大大提升,降低碳化硅浆料的粘度,另外在碳化硅浆料中加 入分散剂可以有效地提高碳化硅浆料的分散性和均匀性,使生产出来的碳化硅陶瓷质量更 好,对碳化硅浆料的保存时间更久。 附图说明 图1为本发明碳化硅浆料的制备方法的流程图。
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