一种利用感应炉制备碳化硅粉体的方法.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CN108892513A(43)申请公布日2018.11.27(21)申请号201811099189.9(22)申请日2018.09.20(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人马北越张亚然吴桦任鑫明苏畅于敬雨高陟于景坤(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人宁佳(51)Int.Cl.C04B35/573(2006.01)C04B35/626(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种利用感应炉制备碳化硅粉体的方法(57)摘要本发明的一种利用感应炉制备碳化硅粉体的方法，包括步骤如下：步骤1，将硅基固料进行高温煅烧与粉碎过筛处理，制得硅基熟料；步骤2，按配比，硅基熟料∶还原剂＝100∶(10～45)，将二者混合，球磨得混匀物料；步骤3，(1)将小尺寸石墨坩埚置于大尺寸石墨坩埚内，并在两个坩埚接触处放满天然石墨粉；(2)将混匀物料置于小尺寸石墨坩埚中，并在小石墨坩埚锅盖上端覆盖充足的天然石墨粉；(3)将大尺寸石墨坩埚置于感应炉线圈内，在1300～1600℃温度下，加热2～5min制得利用感应炉制备碳化硅粉体。该方法实现了硅基固料的高效增值材料化利用，操作简单易行，反应迅速，大大提高了生产效率和产品质量，制得的碳化硅粉体平均粒径为0.5～1μm。CN108892513ACN108892513A权利要求书1/1页1.一种利用感应炉制备碳化硅粉体的方法，其特征在于，按以下步骤进行：步骤1：原料预处理将硅基固料进行高温煅烧与粉碎过筛处理，制得硅基熟料；步骤2：混料按配比，硅基熟料∶还原剂＝100∶(10～45)，将二者混合，球磨得混匀物料；步骤3：高温合成(1)将小尺寸石墨坩埚置于大尺寸石墨坩埚内，并在两个坩埚接触处放满天然石墨粉；(2)将混匀物料置于小尺寸石墨坩埚中，并在小石墨坩埚锅盖上端覆盖充足的天然石墨粉；(3)将大尺寸石墨坩埚置于感应炉线圈内，加热制得利用感应炉制备碳化硅粉体；其中，所述的加热温度1300～1600℃，加热时间2～5min。2.根据权利要求1所述的利用感应炉制备碳化硅粉体的方法，其特征在于，所述的步骤1中，所述的硅基固料为晶体硅切割废料、铁矿石尾矿、煤矸石、粉煤灰、粘土、蜡石、红柱石或硅线石中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的利用感应炉制备碳化硅粉体的方法，其特征在于，所述的步骤1中，煅烧与粉碎过筛处理用于去除工业硅基废渣中的杂质。4.根据权利要求1所述的利用感应炉制备碳化硅粉体的方法，其特征在于，所述的步骤1中，所述的煅烧操作在煅烧炉中进行，煅烧温度为900℃，煅烧时间为5h，所述的煅烧炉为在无保护气氛下使用的箱式电阻丝炉、硅碳棒炉、硅钼棒炉和隧道窑中的一种。5.根据权利要求1所述的利用感应炉制备碳化硅粉体的方法，其特征在于，所述的步骤1中，所述的粉碎过筛处理过程为：采用颚式破碎机粉碎处理，粉末经200目筛后，制得硅基熟料。6.根据权利要求1所述的利用感应炉制备碳化硅粉体的方法，其特征在于，所述的步骤2中，所述的还原剂为炭黑、优质煤或活性炭中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的利用感应炉制备碳化硅粉体的方法，其特征在于，所述的步骤2中，所述的硅基熟料和还原剂一起球磨采用的设备为行星式球磨机，以200～400r·min-1转速单向运行5～8h。8.根据权利要求1所述的利用感应炉制备碳化硅粉体的方法，其特征在于，所述的步骤3(2)中，所述的混匀物料添加量以不高于小石墨坩埚容积的1/3为准。9.根据权利要求1所述的利用感应炉制备碳化硅粉体的方法，其特征在于，所述的步骤3(3)中，所述的感应线圈为铜线圈，保证大尺寸石墨坩埚置于铜线圈内，且使大尺寸石墨坩埚与铜线圈距离1～2cm。10.根据权利要求1所述的利用感应炉制备碳化硅粉体的方法，其特征在于，所述的步骤3(3)中，制得的碳化硅粉体平均粒径为0.5～1μm。2CN108892513A说明书1/4页一种利用感应炉制备碳化硅粉体的方法技术领域：[0001]本发明属于工业非金属资源化利用及陶瓷粉体材料制备技术领域，具体涉及一种利用感应炉制备碳化硅粉体的方法。背景技术：[0002]SiC工程陶瓷因其具有耐高温、抗腐蚀、耐磨损等优异性能，在冶金、化工、航空航天等领域备受青睐。其优良性能的获得很大程度上依赖于烧结体显微结构的精细化。而烧结体的显微结构与原料颗粒的大小、形貌及分布状况等密切相关。如何获得高质量的粉体成为制备高性能SiC工程材料的关键。[0003]目前，传统的SiC粉体制备方法都是固相法，并且其为工业生产SiC的主要方法，产量超过总产量的90％。固相法主要分为阿奇逊(Acheson)法、竖式炉法