SiC陶瓷表面处理方法及其用途.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102391015A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102391015A(43)申请公布日2012.03.28(21)申请号201110211637.1(22)申请日2011.07.27(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市咸宁西路28号(72)发明人刘桂武乔冠军王倩王红洁王继平史忠旗杨建锋(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人朱海临(51)Int.Cl.C04B41/85(2006.01)C04B35/565(2006.01)C04B37/00(2006.01)B22D19/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称SiC陶瓷表面处理方法及其用途(57)摘要本发明公开了一种SiC陶瓷表面处理方法及其用途，其特征在于，包括下述步骤：先清洗SiC陶瓷表面，然后制备TiH2膏剂，并在陶瓷表面涂敷TiH2膏剂，待干燥后，置于真空炉内热处理以使TiH2完全分解形成活性Ti，并使Ti与SiC反应在陶瓷体表面形成具有一定金属性和高稳定性的Ti(C，Si)复合陶瓷层。本发明可在SiC陶瓷-金属基复合材料或复合部件的制备或SiC陶瓷作为发热体或锅体在与熔融有色金属接触过程中，阻挡金属熔体对SiC陶瓷基体的熔解，或提高润湿性，改善界面结合，从而使得后续制备的复合材料或结构、焊接部件或与金属熔体接触的陶瓷部件具有高可靠性、使用寿命长等优点。CN102395ACCNN110239101502391022A权利要求书1/1页1.一种SiC陶瓷表面处理方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)SiC陶瓷体的表面清洗处理：将SiC陶瓷体用稀碱溶液煮洗，然后用自来水冲洗，再用无水乙醇或丙酮超声清洗，或采用陶瓷清洗剂清洗，干燥即可；(2)制备TiH2膏剂：往内置磨细的TiH2粉末的玻璃瓶中，加入草酸乙二酯，超声处理至少10min，再往瓶内加入胶棉溶液，搅拌30min以上制得TiH2膏剂，其中TiH2粉末∶草酸乙二酯∶胶棉溶液＝5g∶4～10ml∶4～10ml；(3)TiH2膏剂涂敷：将制好的TiH2膏剂涂敷于步骤(1)清洁处理后的SiC陶瓷体表面或将SiC陶瓷体蘸入TiH2膏剂中，形成TiH2涂层，自然干燥或烘干；-1(4)真空热处理：将形成TiH2涂层的SiC陶瓷置于高温真空炉中，抽真空至≤10Pa，加热到400～700℃之间的至少一个温度，保温10～30min，继续加热至800～1400℃，保温5～30min，最后冷却至室温，取出热处理后的SiC陶瓷；所述SiC陶瓷体包括SiC陶瓷支架、多孔SiC陶瓷件、SiC陶瓷板、SiC陶瓷焊接件、SiC陶瓷发热元件或锅体部件。2.如权利要求1所述的SiC陶瓷表面处理方法，其特征在于，步骤(2)所述磨细的TiH2粉末，是用市售的TiH2粉末加无水乙醇球磨80h，烘干后过200目筛所得到的。3.如权利要求1所述的SiC陶瓷表面处理方法，其特征在于，步骤(4)所述加热到400～700℃之间的至少一个温度，是以≤20℃/min的升温速率进行的。4.一种权利要求1所述SiC陶瓷表面处理方法的用途，其特征在于，将表面处理好的SiC陶瓷支架固定于砂型腔体内，采用砂型铸造工艺将熔融的白口铸铁进行浇注，待冷却后取出即得SiC陶瓷支架/铸铁复合材料。5.一种权利要求1所述SiC陶瓷表面处理方法的用途，其特征在于，将表面处理好的SiC陶瓷板悬空固定砂型腔体内，采用砂型铸造工艺将熔融的装甲钢或不锈钢进行浇注，待冷却后取出即得钢封装的SiC陶瓷装甲。6.一种权利要求1所述SiC陶瓷表面处理方法的用途，其特征在于，将表面处理好的多孔SiC陶瓷件置于模具内，并将洁净的Cu块叠置在多孔SiC陶瓷件上并一起置于真空炉内，加热至高于Cu熔点以上温度进行的真空熔渗，出炉后得多孔SiC陶瓷/Cu复合材料。7.一种权利要求1所述SiC陶瓷表面处理方法的用途，其特征在于，将表面处理好的SiC陶瓷焊接件、高温钎料和Co基或Ni基高温合金装配好并置于真空炉内，抽真空至1×10-2Pa以上，以≤10℃/min的升温速率加热到1100℃，然后再以≤5℃/min的升温速率加热到1180℃，保温20min，降温取出钎焊件即可。2CCNN110239101502391022A说明书1/5页SiC陶瓷表面处理方法及其用途技术领域[0001]本发明涉及一种SiC陶瓷表面处理方法，以及在陶瓷-金属复合材料、陶瓷焊接和有色金属熔融等领域的用途，SiC陶瓷包括全SiC陶瓷和SiC基复合陶瓷。背景技术[0002]SiC陶瓷因其优良的物理、力学和化学综合性能(如高强度、高模量、高硬度、高热导、高电导、耐磨、耐磨蚀、抗热震、抗蠕变、抗氧化、低热膨胀系数)，与金属材料形成