晶体硅金刚线切割废料制备碳化硼碳化硅复合陶瓷的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109400166A(43)申请公布日2019.03.01(21)申请号201910029152.7(22)申请日2019.01.12(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路三巷11号(72)发明人邢鹏飞高帅波刘坤都兴红王帅孔剑魏冬卉(74)专利代理机构大连理工大学专利中心21200代理人陈玲玉梅洪玉(51)Int.Cl.C04B35/563(2006.01)C04B35/573(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称晶体硅金刚线切割废料制备碳化硼碳化硅复合陶瓷的方法(57)摘要本发明提出了利用晶体硅金刚线切割废料制备碳化硼碳化硅复合陶瓷的方法。具体步骤如下：(1)将碳质还原剂破碎成粒径细小的颗粒；(2)将破碎好的碳质还原剂粉，硼酸粉和晶体硅金刚线切割废料按一定的配比进行混料；(3)向混合均匀的粉料中加入水并压制成球团；(4)将球团放入到烘箱中进行烘干，除去其中的自由水；(5)将球团放入感应炉内进行高温冶炼；(6)将得到的产品破碎并进行分级除杂；(7)将产品粉压块烧结，制备碳化硼碳化硅复合陶瓷。本方法可以有效改善炉况，增加炉料的透气性，实现节能减排；增加碳化硅和碳化硼均匀弥散，提高碳化硼复合陶瓷的性能；实现晶体硅切割废料的回收和二次利用，避免了废料的污染环境等问题。CN109400166ACN109400166A权利要求书1/1页1.一种利用晶体硅金刚线切割废料制备碳化硼碳化硅复合陶瓷的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将碳质还原剂破碎成粒径细小的颗粒，所述碳质还原剂是石墨、石油焦和活性炭的混合物；(2)将破碎好的碳质还原剂粉、硼酸粉和晶体硅金刚线切割废料按重量配比进行混料；所述的重量配比为：硼酸粉20～60％，石油焦不大于35％，石墨不大于25％，活性炭不大于35％，晶体硅金刚线切割废料5～35％；(3)向混合均匀的粉料中加入水并压制成球团；(4)将球团放入到烘箱中进行烘干，除去其中的自由水；(5)将球团放入感应炉内进行高温冶炼，冶炼温度控制在1000～2000℃，冶炼时间控制在20～80min；(6)将得到的产品破碎并进行分级除杂；(7)将产品粉压块烧结，制备碳化硼碳化硅复合陶瓷。2.根据权利要求1所述的利用晶体硅金刚线切割废料制备碳化硼碳化硅复合陶瓷的方法，其特征在于，步骤(1)所述的碳质还原剂破碎的粒度不大于5mm。3.根据权利要求1或2所述的利用晶体硅金刚线切割废料制备碳化硼碳化硅复合陶瓷的方法，其特征在于，步骤(3)所述的压制球团的压力为10～30Mpa，保压时间10～50s，球团的直径为15～35mm。4.根据权利要求1或2所述的利用晶体硅金刚线切割废料制备碳化硼碳化硅复合陶瓷的方法，其特征在于，步骤(4)所述的烘干的温度控制在80～120℃，烘干时间为2～10h。5.根据权利要求3所述的利用晶体硅金刚线切割废料制备碳化硼碳化硅复合陶瓷的方法，其特征在于，步骤(4)所述的烘干的温度控制在80～120℃，烘干时间为2～10h。6.根据权利要求1或2或5所述的利用晶体硅金刚线切割废料制备碳化硼碳化硅复合陶瓷的方法，其特征在于，步骤(6)所述的破碎的产品的颗粒的粒径不大于1mm。7.根据权利要求3所述的利用晶体硅金刚线切割废料制备碳化硼碳化硅复合陶瓷的方法，其特征在于，步骤(6)所述的破碎的产品的颗粒的粒径不大于1mm。8.根据权利要求4所述的利用晶体硅金刚线切割废料制备碳化硼碳化硅复合陶瓷的方法，其特征在于，步骤(6)所述的破碎的产品的颗粒的粒径不大于1mm。9.根据权利要求1或2或5或7或8所述的利用晶体硅金刚线切割废料制备碳化硼碳化硅复合陶瓷的方法，其特征在于，步骤(7)所述的烧结温度控制在1400～2000℃之间，烧结时间控制在20～100min。10.根据权利要求3所述的利用晶体硅金刚线切割废料制备碳化硼碳化硅复合陶瓷的方法，其特征在于，步骤(7)所述的烧结温度控制在1400～2000℃之间，烧结时间控制在20～100min。2CN109400166A说明书1/4页晶体硅金刚线切割废料制备碳化硼碳化硅复合陶瓷的方法技术领域[0001]本发明涉及一种利用晶体硅金刚线切割废料制备碳化硼碳化硅复合陶瓷的方法，属于碳化硼复合陶瓷的制备领域。背景技术[0002]复合材料通常具有良好综合性能，兼具两种或两种以上材料的特点，能改善单一材料的性能，如提高强度、增加韧性、抗冲击抗疲劳性能和改善化学稳定性、介电性能等。碳化硼复合陶瓷作为高温结构材料用的陶瓷复合材料，主要用于宇航，军工等部门。此外，在机械、化工、电子技术等领域也广泛采用各种陶瓷复合材料。[0003]