一種碳化硅粉表面處理工藝方法
【專利摘要】一種碳化硅粉表面處理工藝方法，是將碳化硅粉和酸性溶液按體積比7:3的比例加入除雜反應釜中除去Fe2O3等雜質，將分離得到的碳化硅粉用弱堿性溶液洗至中性，再用去離子水清洗后干燥，然后再和有機硅、有機氟、乙醇、水組成的表面處理劑按1:1的比例在表面處理反應釜中進行反應，最后將碳化硅粉沉積分離后清洗、烘干，得到分散性為2×10-5、濕潤性為20%、接觸角10°的產品。本發明的工藝方法工藝簡單、成本及能耗低，產品性能好。
【專利說明】一種碳化硅粉表面處理工藝方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及冶金【技術領域】，特別是一種碳化硅粉表面處理工藝方法。
【背景技術】
[0002]碳化硅(sic)微粉作為磨料或填料在陶瓷精磨磨具、陶瓷基復合材料、樹脂拋光砂輪以及金剛石拋光砂輪等方面有著廣泛的應用。由于它的優異性能如硬度高、強度高、抗氧化和耐磨性能十分突出等，碳化硅微粉在耐火材料、工程陶瓷、結構材料等非磨削用途方面的應用也非常廣泛。目前，碳化硅已經成為發展現代國防、現代工業和高新科技的主要原材料。
[0003]由于細粒度(IOu m以細)的碳化硅微粉表面能較大、易團聚，不僅在陶瓷基復合材料的成型、燒結工藝中分散性和流動性、濕潤性均達不到工藝性能要求，在陶瓷磨具的澆注成型工藝中分散性和流動性達不到成型工藝性能要求，而且在樹脂拋光砂輪生產中與結合劑的相容性也較差，因此，易造成磨具的強度低、過早脫砂，拋光質量和耐用度等使用性能達不到要求，嚴重影響了磨具制品的質量。
[0004]CN 1636938 A公開的方法生產工藝復雜、成本高、能耗高且處理的碳化硅粉綜合性能不高。如何制備分散穩定、濕潤性較高的碳化硅粉，是解決陶瓷基復合材料成型、燒結工藝性能及陶瓷磨具成型工藝性能；改善碳化硅微粉的分散性以及與樹脂結合劑的相容性，以提高陶瓷基復合材料的綜合性能提高樹脂磨具的使用性能及提高樹脂磨具的使用性能的關鍵。
[0005]
【發明內容】
，
本發明的目的是提供一種成本低、性能好的碳化硅粉表面處理工藝方法。
[0006]本發明的工藝方法步驟如下:
1.將碳化硅粉和酸性溶液按體積比6-7:4-3的比例加入除雜反應釜中，在環境溫度為250C -40°C時攪拌l_2h至充分反應除去Fe2O3等雜質后，將碳化硅粉沉積分離；
2.將分離得到的碳化硅粉用弱堿性溶液洗至中性，再用去離子水清洗后干燥，檢測粉體性能；
3.用有機硅(硅烷偶聯劑Z-6040)和有機氟(氟羧酸BYK-P104S)作表面活性劑，乙醇、水作溶劑，將有機硅(硅烷偶聯劑Z-6040)、有機氟(氟羧酸BYK-P104S)、乙醇、水按體積比4:1:4:1的比例加入表面處理反應釜中，再將合格的碳化硅粉體與上述溶劑按1:1的體積比加入表面處理反應釜中，在溫度40-60°C、轉速300-1000r/min條件下充分攪拌2_6h進行反應;
4.將表面處理反應釜中反應得到的碳化硅粉沉積分離后用去離子水清洗，將清洗好的碳化硅粉烘干，檢測碳化硅粉體性能，其分散性在1-5 X 10_5之間，濕潤性在10-30%之間，接觸角0-25°。
[0007]其中酸性溶液為5%鹽酸溶液。
[0008]其中弱堿性溶液為8%A1 (OH) 3溶液。[0009]本發明的工藝方法制備的碳化硅粉分散性好、濕潤性高，在陶瓷基復合材料的成型、燒結及陶瓷磨具的澆注成型中，均能達到工藝要求，且工藝簡單、成本及能耗低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0011]實施例如圖1所示，
1.將碳化硅粉和5%鹽酸溶液按體積百分比7:3的比例配制，將上述配好的碳化硅粉和5%鹽酸溶液加入反應釜中，在環境溫度為25V -40°C條件下攪拌1.5h至充分反應除去Fe2O3等雜質后，將碳化硅粉沉積分離；
2.將分離得到的碳化硅粉用8%A1(OH)3溶液洗至中性，再用去離子水清洗、干燥；
3.檢測干燥好的碳化硅粉體性能；
4.用硅烷偶聯劑Z-6040和氟羧酸BYK-P104S作表面活性劑，乙醇、水作溶劑，將硅烷偶聯劑Z-6040、氟羧酸BYK-P104S、乙醇、水按體積比4:1:4:1的比例加入表面處理反應釜中，再將合格的碳化硅粉體與上述溶劑按1:1的體積比加入表面處理反應釜中，在溫度50°C、轉速500r/min條件下充分攪拌3h進行反應；
5.將表面處理反應釜中反應得到的碳化硅粉沉積分離、清洗后烘干，檢測碳化硅粉體性能，其分散性為2 X 10_5、濕潤性為20%、接觸角10。。
【權利要求】
1.一種碳化硅粉表面處理工藝方法，其特征是步驟如下: 1)將碳化硅粉和酸性溶液按體積比6-7:4-3的比例加入除雜反應釜中，在環境溫度為250C -40°C時攪拌l_2h至充分反應除去Fe2O3等雜質后，將碳化硅粉沉積分離； 2)將分離得到的碳化硅粉用弱堿性溶液洗至中性，再用去離子水清洗后干燥； 3)用有機硅和有機氟作表面活性劑，乙醇、水作溶劑，將有機硅、有機氟、乙醇、水按體積比4:1:4:1的比例加入表面處理反應釜中，再將合格的碳化硅粉體與上述溶劑按1:1的體積比加入表面處理反應釜中，在溫度40-60°C、轉速300-1000r/min條件下充分攪拌2_6h進行反應； 4)將表面處理反應釜中反應得到的碳化硅粉沉積分離后用去離子水清洗，將清洗好的碳化硅粉烘干得產品，檢測碳化硅粉體性能，其分散性在1-5X10_5之間，濕潤性在10-30%之間，接觸角0-25°。
2.根據權利要求1所述的碳化硅粉表面處理工藝方法，其特征是所述酸性溶液為5%鹽酸溶液。
3.根據權利要求1所述的碳化硅粉表面處理工藝方法，其特征是所述弱堿性溶液為8%A1 (OH)3 溶液。
4.根據權利要求1所述的碳化硅粉表面處理工藝方法，其特征是所述有機硅為硅烷偶聯劑 Z-6040。
5.根據權利要求1所述的碳化硅粉表面處理工藝方法，其特征是所述有機氟為氟羧酸BYK-P104S。
【文檔編號】C04B35/565GK103922756SQ201410172870
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月28日 優先權日:2014年4月28日
【發明者】劉海洋, 牛仕龍, 牛小城 申請人:湖南金馬鋁業有限責任公司, 湖南恒裕新材料科技發展有限公司