一種SiC陶瓷的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種SiC陶瓷的制備方法，屬于陶瓷材料技術領域。
【背景技術】
[0002]回轉窯在運行過程中，耐火材料會受到各種熱應力、機械應力的作用(如磚塊之間因熱膨脹受限產生的擠壓、簡體變形對磚產生的擠壓，以及磚和窯簡體之間產生的摩擦)發生損壞。窯襯熱端表面發生的化學反應會引起耐火材料物理性能的變化，尤其是反應位熱膨脹系數的變化，加劇了機械剝落和熱剝落的發生。現階段回轉窯中的耐火材料主要采用不定型耐火澆注料，它是一種不經煅燒、不經成形、加水攪拌后具有較好流動性的耐火材料。但是其易剝落，抗熱震性能較差，耐堿性能較好，耐酸性能較差。
【發明內容】
[0003]為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種制備方法簡單、成本低廉、性能好的SiC陶瓷的制備方法。
[0004]為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案:
一種SiC陶瓷的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)混料:所述的原料包括以下組分，且各組分的質量百分含量分別為:SiC:60-70wt% ；莫來石:l_15wt%;堇青石:3_8 wt% ；Al203:5-15wt% ；S1 2:0-10wt% ；MgO:0-5wt%,首先將SiC加入到聚乙烯醇水溶液中混合均勻，所述的SiC和聚乙烯醇水溶液的質量比為(4-16):1，然后再按照各組分的質量百分含量加入堇青石、莫來石并混合均勻，最后加入A1203、S1jP MgO，再次混合均勻，得到混合粉料；
(2)模壓成型:將步驟(I)混合后的粉料進行單向模壓，成型為坯體；
(3 )燒成:將步驟(2 )壓制好的坯體干燥后，在1200-1400 V的空氣氣氛下進行燒結，得到SiC陶瓷。
[0005]進一步，上述的SiC的粒徑包括粗粒徑、中粒徑和細粒徑，所述的粗粒徑為250-500 μ m，含量為 30%_60%，中粒徑為 100~250 μ m，含量為 10%_40%，細粒徑為 5~100 μ m，含量為30%-60%，且SiC的含量大于95%。
[0006]所述的莫來石的粒徑為5-250 μπι。堇青石的粒徑為5-250 μm。所述的Al2O3的粒徑為5-70 μ m，且Al2O3的含量大于99.9%，且的Al 203為α - Al 203。所述的S12的粒徑為5-100 μ m，且S12的含量大于99.9%。所述的MgO的粒徑為5-70 μ m，且MgO的含量大于99.9%。
[0007]更進一步，在步驟(I)的混料過程中，均采用球磨混料，且以SiC為球磨介質，球磨混料時的轉速需在50-100轉/分鐘，球磨時間為10-12h，料球比為1: (1-3)。
[0008]本發明的有益效果在于:本發明所述的制備方法制備工藝簡單，原料成本低，且得到的SiC陶瓷具有耐熱性能好、耐酸堿腐蝕性能好、機械強度高、抗熱震性能好、高溫穩定性好的優勢，廣泛應用于耐火材料中。
【具體實施方式】
[0009]以下結合具體實施例對本發明作具體的介紹。
[0010]應理解，這些實施例只是為了舉例說明本發明，而非以任何方式限制本發明的范圍。在以下的實施例中，未詳細描述的各種過程和方法是本領域中公知的常規方法。所用組分的來源、商品名以及有必要列出其組成成分者，均在首次出現時標明，其后所用相同試劑如無特殊說明，均以首次標明的內容相同。
[0011 ] 以下實施例中，所述的SiC的粒徑包括粗粒徑、中粒徑和細粒徑，所述的粗粒徑為250-500 μ m，中粒徑為100~250 μ m，細粒徑為5~100 μ m，且SiC的含量大于95%。而所述的莫來石的粒徑為5-250 μ m。堇青石的粒徑為5-250 μ m。所述的Al2O3的粒徑為5_70 μ m，且Al2O3為α - Al 203。所述的S1^粒徑為5-100 μ m，MgO的粒徑為5-70 μ m，且原料SiC的含量大于95%，Al2O3、S12, MgO的含量均大于99.9%。
[0012]實施例1:
取質量比為:60:20:4:8:6:2的SiC、莫來石、堇青石、A1203、Si02、Mg0，SiC中粗、中、細粒徑的比例為:55:10:35，首先將SiC加入到聚乙烯醇水溶液中混合均勻，所述的SiC和聚乙烯醇水溶液的質量比為10:1，然后再按照各組分的質量百分含量加入堇青石、莫來石并混合均勻，最后加入A1203、S1jP MgO，再次混合均勻，得到混合粉料，混料過程中，均采用球磨混料，且以SiC為球磨介質，球磨混料時的轉速需在80轉/分鐘，球磨時間為10h，料球比為1:1 ;然后對混合后的粉料進行單向模壓，成型為坯體，再將壓制好的坯體干燥后，在1200°C的空氣氣氛下進行燒結，得到SiC陶瓷樣品。經測定，SiC陶瓷樣品的抗彎強度為32MPa，抗壓強度為96MPa，體積密度為2.7g/cm3，熱膨脹系數在3-8*10 6K 1之間，將制品放在800°C的高溫箱中保溫30分鐘，然后迅速放入25°C的冷水中，如此循環，42次不開裂，將樣品放在lwt%的氫氧化鈉溶液中，50°C靜置72h，多孔陶瓷的失重為0.2%。
[0013]
實施例2:
取質量比為:60:20:4:8:6:2的SiC、莫來石、堇青石、A1203、Si02、Mg0，SiC中粗、中、細粒徑的比例為:55:10:35，首先將SiC加入到聚乙烯醇水溶液中混合均勻，所述的SiC和聚乙烯醇水溶液的質量比為10:1，然后再按照各組分的質量百分含量加入堇青石、莫來石并混合均勻，最后加入A1203、S1jP MgO，再次混合均勻，得到混合粉料，混料過程中，均采用球磨混料，且以SiC為球磨介質，球磨混料時的轉速需在100轉/分鐘，球磨時間為12h，料球比為1:1 ;然后對混合后的粉料進行單向模壓，成型為坯體，再將壓制好的坯體干燥后，在1300°C的空氣氣氛下進行燒結，得到SiC陶瓷樣品。經測定，SiC陶瓷樣品的抗彎強度為28MPa，抗壓強度為86MPa，體積密度為2.5g/cm3，熱膨脹系數在，3-8*10 6K 1之間，將制品放在在800°C的高溫保溫30分鐘，然后迅速放入25°C的冷水中，如此循環，36次不開裂，將樣品放在lwt%的氫氧化鈉溶液中，50°C靜置72h，多孔陶瓷的失重為0.4%。
[0014]
實施例3:
取質量比為:60:20:4:8:6:2的SiC、莫來石、堇青石、A1203、Si02、Mg0，SiC中粗、中、細粒徑的比例為:55:10:35，首先將SiC加入到聚乙烯醇水溶液中混合均勻，所述的SiC和聚乙烯醇水溶液的質量比為10:1，然后再按照各組分的質量百分含量加入堇青石、莫來石并混合均勻，最后加入A1203、S1jP MgO，再次混合均勻，得到混合粉料，混料過程中，均采用球磨混料，且以SiC為球磨介質，球磨混料時的轉速需在80轉/分鐘，球磨時間為10h，料球比為1:2 ;然后對混合后的粉料進行單向模壓，成型為坯體，再將壓制好的坯體干燥后，在1400°C的空氣氣氛下進行燒結，得到