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碳化硅/碳化硅陶瓷/碳化硅浆料/碳化硅再结晶制品制备方法

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碳化硅陶瓷素坯成型方法:利用氮化铝水解凝胶化的作用来制备碳化硅陶瓷素坯。首先用四甲基氢氧化铵为分散剂制备稳定的碳化硅陶瓷浆料,然后在浆料中加入经过处理的氮化铝,氮化铝水解形成凝胶的同时还增加了浆料中的离子浓度,使浆料逐渐固化从而达到制备素坯的目的。氮化铝的水解速度随着温度的不同而改变,从而可以通过控制温度来调节浆料的固化速度,更方便生产。在不影响陶瓷粉料原有性能的前提下,只利用氮化铝的水解作用使浆料固化,不需要添加其它固化辅助物,可以制备出强度高和外观优美的陶瓷素坯部件。

制备高体积分数碳化硅颗粒增强铝基复合材料零件方法:提供了一种制备具有高体积分数的SiCp/Al复合材料零件方法,是将SiC粉末与多聚合物组元石蜡基粘结剂混合成均匀的喂料,喂料经制粒后在注射成形机上注射成形,所得SiC预成形坯经过溶剂和热脱脂后在1000~1150℃温度下预烧结,最后通过无压熔渗方法在1100~1200℃温度下、N2气氛中将Al合金熔液渗透到SiC骨架中,从而获得具有高体积分数的SiCp/Al复合材料零件。本发明的优点在于可直接制备出具有复杂形状的SiCp/Al复合材料零部件,同时,SiC体积分数高、复合材料组织均匀、致密度高,可实现批量生产SiCp/Al复合材料零件,生产成本低。

碳化硅浆料的制备方法:特别涉及制备低粘度、高固相含量的SiC浆料的新方法,此浆料可用作碳化硅制品的胶态成型。通过去除SiC粉体表面可溶性金属反离子和SiO2薄膜;调节SiC浆料pH值;搅拌分散;利用HF酸对碳化硅微粉进行酸洗处理,既可更有效地将碳化硅微粉表面的可溶性反离子去除,也可以降低碳化硅微粉表面的氧含量并以酸根离子取代OH-,降低表面羟基含量。运用上述制备方法对不同产地的SiC微粉原料进行处理,可使相应的SiC微粉制备出的浆料粘度有不同程度地降低,固相含量得到大幅度提高,分别达到了56vol%、62vol%和65vol%,满足了陶瓷胶态成型的需要。

碳化硅/铜金属陶瓷高温电接触复合材料的制备方法:该方法采用溶胶凝胶方法或溶液反应方法,将铜微晶均匀包裹到碳化硅颗粒表面,然后再采用热压气氛烧结、常压气氛烧结、电磁感应加压烧结中的一种,对上述所包裹的复合材料进行烧结。开创性地选用了碳化硅颗粒增强铜复合材料,保证了高温下具有良好电导率,并使得金属相和陶瓷相之间分散均匀;采用的低温烧成方式,大大简化了制备过程,降低了成本。

用于旋转喷头的碳化硅耐火陶瓷材料:属于陶瓷材料及铝熔体纯净化处理领域。采用碳化硅为骨料,采用广西泥或/和苏州土作为粘结剂。碳化硅耐火陶瓷材料具有抗高温氧化性强,抗热震性好,抗渣侵蚀能力强,耐磨性好等特征,与传统的石墨旋转喷头相比,具有使用寿命长,对铝液污染小等优点,本碳化硅耐火陶瓷材料,用于制造旋转喷头设备的旋转喷头,具有良好的市场前景及商业价值。

高耐磨耗性氮化硅基陶瓷轧辊的制备方法:首先用氮化硅球或氧化铝球作球磨介质,加入无水乙醇和氮化硅球或者氧化铝球,球磨,经抽滤分离粉料与液态介质,烘干,过筛后造粒,填充到石墨模具中,高温烧结,即为本产品。本陶瓷材料,具有耐高温、高强度、高韧性、高抗氧化性、高耐磨耗性等特点,用于制作成轧辊,在金属线材的高速热轧加工中,可以达到使用寿命延长、加工出的线材产品质量高的效果。

具有微孔结构的碳化硅系列新型微孔陶瓷填料:它不仅具有良好的耐腐蚀性能,抗压强度大,不易破碎等特点,还由于微孔的存在具有良好的传质表面和理想的表面更新速率,孔隙率可达50%,其原料组成为碳化硅,粘结剂,糊精和湿润剂,经混合拌匀,挤压成型,干燥,高温烧结制得碳化硅系列新型微孔陶瓷填料,计有拉西环、长城环、阶梯环、鲍尔环、多孔空心球,矩鞍及板波纹填料。

含反应合成碳硼铝化合物相的碳化硅陶瓷液相烧结法:其特征在于所述的碳硼铝化合物相的组成为Al8B4C7。具体工艺是,首先按酚醛树脂溶液∶B4C粉∶Al比例的烧结助剂按α-SiC粉料加入;在流动Ar气保护下,烧结材料,烧结温度为1800℃-1950℃,保温时间1-4小时,在烧结过程C-B4C-Al烧结助剂反应合成Al8B4C7,从而生成含碳硼铝化合物相的SiC陶瓷。比常用的以B4C和C作为烧结助剂的热压工艺低200℃。

碳化硅再结晶制品的冷挤压成型一次烧成的方法:它是选用碳化硅为主料,其它配料有炭黑、聚乙烯醇等原料,在常温下混料,真空挤压成型,然后烘干、浸沥青,在2100℃—2200℃的温度下一次烧成。采用本技术烧成的产品无分层、无月牙气孔、密度十分均匀,较之现有的生产方法,它有效地提高了产品的强度和成品率,缩短了周期,大幅度降低了能源消耗。

直接快速烧成高强碳化硅再结晶制品的方法:它选用碳化硅作主料,外加炭黑、硼酸等原料,将上述配料经球磨混料,再加入适当比例的碳化硅、树脂胶混合均匀,经晾干、粉碎、制粒、模压成型,烘干固化,在碳管炉内通氩气保护烧40分钟—1个小时而成。它比现有技术大大缩短了工期,大幅度降低了能耗,减少了烧成时间,降低了生产成本,提高了综合成品率,大幅度提高了产品强度,扩大了其用途。

硅碳棒及碳化硅再结晶制品的节能生产工艺及配方:其特征在于材料采用SiC为基体,加入粘接剂,经过配料、混料、晾干(粉碎)成型、烘干、烧成六道工序制成产品。改变了原产品电阻值的随机性,使阻值根据需要人为掌握,而且,使原有的三步52道工序为一步6道工序,生产周期由50多天缩短为7天;劳动强度减轻,工作环境优化。尤其是与原有工艺相比,煤耗为零,节约电能,工艺减化,节能效果显著,而且使用领域得到扩大。

碳化硅的生产方法:其生产工艺装备与传统工艺装备基本相同,保温料、反应料、炉芯在电阻炉中由外至内依次分布,炉芯为长方体,特别是炉芯在电阻炉内是卧置的,其宽度与高度的比例根据所用电阻炉炉况应尽可能大,其供电方式为碳化硅临分解温度下的恒温控制。本技术能够使碳化硅的产、质量得以提高,电、煤耗降低,还可有效控制喷炉,易于CO气体回收。

纳米碳化硅晶须的制备方法:将净碳质溶胶和净硅溶胶按碳和硅摩尔比于室温下搅拌混合,制得二元净炭质-硅溶胶;在100-150℃干燥得元干凝胶,或进行超临界干燥,得到二元气凝胶,然后进行碳热还原反应,最后脱碳,脱去SiO#-[2],制得纯纳米碳化硅晶须。该方法晶须转化率高,该碳化硅晶须具有高熔量、高强度、高模量,热膨胀率低及耐腐蚀、耐磨等优良特性。

以稻壳稻秆为原料制碳化硅的方法:它以稻壳、稻杆为原料,将其烘干后压制成中空圆束,在450~950℃下干馏,入窑式反应炉1500~1950℃下隔绝空气反应,生成粗品碳化硅,最后在高温下通入空气烧去过剩碳,制得纯度≥95%的精品碳化硅。本方法原料廉价易得,工艺简单,省工省时,窑式反应炉可直接以油或煤为燃料,与现有技术的电阻炉相比,热能利用率高,每吨精品碳化硅可减少能耗30~40%,制造成本大大降低。

制备碳化硅的方法:涉及碳化硅的制备技术领域。所要解决的技术问题是针对至今为止硅源限于二氧化硅的晶形或非晶形粉体颗粒材料与碳源材料混合方式不可能获得超紧密接触的混合反应体系的缺陷,提供一种成本低,后续工序不需酸洗、精加工粉碎,并且易于产业化的制备超细碳化硅粉体和晶须的方法。包含:将碱性化的硅源与含碳的碳源进行均质化处理后制备前驱体;将此前驱体置于烧结炉中,在非氧化气氛、1400℃~1800℃下加热,或将加热温度提高到2200℃,得到碳化硅晶体;若有残余碳,可在低于800℃、空气氛下加热除去。本发明主要用来制备碳化硅超细粉体和晶须。

碳化硅纳米棒的制备方法:属于碳化硅材料制备技术领域。本方法以碳纳米管和聚碳硅烷溶液为原料,采用浸渍和裂解工艺制备。其制备步骤为:将碳纳米管原料空气氧化处理并在浓硝酸中浸泡,水洗后烘干;烘干后的碳纳米管浸入聚碳硅烷溶液,并超声分散;抽空过滤,固液分离;固体沉降物放入炉内,在惰性气体下按2~10℃/分钟的升温速度加热至1000~1300℃保温,使碳纳米管吸附的聚碳硅烷裂解,即得碳化硅纳米棒。利用本发明的方法制备碳化硅纳米棒,其工艺实施简单、易于大批量生产、制备温度低、成本低、节能,所制备的碳化硅纳米棒管径10~40纳米,作为结构增强材料、半导体材料以及功能材料,具有广阔的应用前景。

耐高温多晶碳化硅纤维的制备方法:该方法的特征是在纺丝前引入含有一种或多种烧结助剂的有机聚合物作纺丝助剂,烧结助剂为B,Al,Y,Mg,Ti,Zr中至少一种,烧结助剂可包含在同一种有机聚合物中,也可包含在不同的有机聚合物中,有机聚合物为硅氮烷类聚合物和硅碳烷类聚合物。这种方法有利于改善纺丝性能,又可以实现烧结助剂的分子级水平的分布,可以制得耐1500℃以上高温、直径小于10μm的纤维,这种纤维具有优良的抗氧化性能和力学性能,是新一代高性能复合材料的良好增强纤维。本方法便于工艺放大、易于实现连续化生产。

碳化硅片状晶体的制备方法:其特征在于采用两步制备法:将SiO#-[2]粉和C粉按比例,在1400~2000℃下,保温,合成β-SiC晶须,再将此晶须与SiO#-[2]粉和C粉及助生长剂(铝化合物)按比例在1900~2250℃下保温,合成α-SiC片状晶体。

高比表面积碳化硅制备方法:一种高比表面积碳化硅的直径为10-20nm,比表面积为60-160m#+[2]/g,孔径分布范围为3-100nm。制备方法采用将酚醛树脂和乙醇或丙酮混合,再将铝溶胶、正硅酸乙酯和酚醛树脂溶于混合溶液中,同时加入草酸,搅拌水解;再加入六次甲基四氨进行凝胶,干燥,在通入氩气条件下,加热,反应降至室温;在空气中氧化,再酸洗。本发明具有操作简单,成本低廉,易于规模生产的优点。

碳化硅介孔材料制备方法:一种碳化硅介孔材料是孔径分布在3-50nm范围内,比表面为60-120m#+[2]/g(BET),形态为粉末状β晶型介孔碳化硅。其制备方法采用将酚醛树脂溶于无水乙醇或者丙酮中,加入过渡金属盐;在搅拌条件下,将硅酸乙酯、硅酸甲酯或者硅酸丙酯,无机酸加入,水解;加入交联剂,室温进行凝胶;在氩气保护下,升温反应,冷却到室温;在空气中高温处理,并酸洗,水洗、过滤、烘干。本发明具有操作简单易行,设备简单,原料易得,成本低廉的优点。

生产碳化硅单晶的方法:为解决生产大尺寸的碳化硅单晶,提供了一种块状碳化硅单晶生长的制备方法,通过制备高纯碳化硅原料和结构完整的籽晶制备,在高温高真空及晶体生长温度精密控制下,利用SIC材料的分解和升华,在籽晶上生长块状碳化硅晶体。

冶炼碳化硅使用的炉子及生产方法:包括保温墙,保温料和反应料,在反应料中埋设板状或2根或2根以上炉芯,炉芯平行或立体排列,炉芯两端与电极连接,电极与电源连接。方法包括炉型设计,炉芯材料配比,炉芯材料含有石墨、烟煤、碳化硅、二氧化硅。选电极材料及形状,确定反应料和保温料配比,采用本技术节能效果十分显著,可避峰供电、不喷炉、优等品率高,产量大,经济效益明显。适合新建或改建各种冶炼炉。

亚微米级碳化硅的生产方法:包括在碳化硅研磨介质存在的条件下,将碳化硅稀料浆研磨,其特点是在碳化硅稀浆料中添加分散剂,并将碳化硅研磨介质按其粒径的大、中、小配比加入,本发明具有设备投资小,生产工艺简单,质量容易控制等优点,它只进行一次粉碎加工就能达到使85-99%的碳化硅粉体粒径小于1微米。

纳米碳化硅材料的制备方法:本方法以商用纳米量级、微米量级或块状等不同形状和大小的SiC原料为原材料,加上催化剂,预先抽真空,然后通入惰性气体作为保护气氛,最后加热并保温一段时间,制备得到的具有碳化硅纳米棒或纳米线的纳米材料,有助于相关碳化硅光电器件,特别是纳米光电器件和场发射阴极电子源的研制。本方法工艺简单,原材料成本低,产率高。

制取碳化硅晶体的方法:该方法是将制取碳化硅的反应料置于石墨化炉的保温层内,生产石墨电极时同炉生产碳化硅。应用此方法可使石墨化炉的能源得到充分利用,降低碳化硅的生产成本。提高石墨电极制造厂的经济效益。

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