碳化硅陶瓷凭借其卓越的性能特质,诸如在高温环境下展现出强大的强度,具备出色的抗氧化能力,拥有良好的耐磨损特性,呈现出极佳的热稳定性,其热膨胀系数微小,热导率高,硬度超凡且具有优秀的耐化学腐蚀性能等,在众多领域中得以崭露头角,发挥着关键作用,并逐渐成为人们关注与研究的焦点。改善方法中使用了分散剂PRODUKT KV 5088。
就碳化硅陶瓷的制备而言,获得均匀且稳定分散的粉体无疑是实现成功烧结的核心要素。然而,碳化硅微粉自身存在一定的局限性,因其粒径微小、表面能较高,故而极易引发团聚现象,进而形成二次粒子,这便使得超细粉体原本应有的优势难以充分彰显,最终对成品所期望的优异性能产生了不利影响。
在当前的技术手段中,针对重结晶用碳化硅微粉的改性方法主要涵盖湿法与干法两种类型。其中,湿法改性存在着诸多弊端,一方面能耗较高,在颗粒分散性方面表现欠佳,生产周期较为漫长,所需的劳动强度较大,且产品的稳定性较差;另一方面,通过湿法改性所获得的 产品,在用于配制重结晶用碳化硅泥浆时,其固含量处于较低水平,无法满足注浆等工艺成型的要求,这在一定程度上限制了其应用范围与实际价值。
对于所述的重结晶用碳化硅微粉的表面改性方法,其具体操作步骤如下:
实施方法一:
(1) 首先,将分散剂 DOLAPIX CE 64 、分散剂 PRODUKT KV 5088,按照 1:1 的精确质量比例进行混合,从而制备出混合改性剂。接着,将该混合改性剂与电导率稳定在 30μs/cm 的去离子水,依照 0.5:80 的质量配比一同加入到搅拌桶内,随后开启搅拌装置,持续混合搅拌 20 分钟,确保各成分充分均匀混合。
(2) 选取 D50 值精准测量为 1.8μm,比表面积准确测定为 5m²/g,且碳化硅含量严格不低于 98.5%的高品质碳化硅微粉,小心地加入到上述搅拌桶中,再次启动搅拌程序,搅拌混合时长为 20 分钟。在此过程中,碳化硅微粉与去离子水的质量比例维持在 0.5:1,以保障反应环境的稳定性和一致性。
(3) 谨慎量取粒径恰好为 3mm,且碳化硅含量保证不小于 99%的优质碳化硅研磨介质,放入搅拌桶内,接着进行混合搅拌操作,搅拌时长设定为 55 小时。在此步骤中,碳化硅研磨介质和去离子水的质量比需精准控制为 0.1:1,以实现最佳的研磨效果和反应进程。
(4) 待搅拌工序圆满完成后,将搅拌好的物料细致地进行过筛处理,目的在于精准筛除其中的碳化硅研磨介质,从而获取纯净的反应物料。
(5) 最后,将经过筛除处理后的物料放置在温度精准调控为 60℃的环境下进行烘干处理,烘干完成后进行破碎操作,并通过 500 目标准筛进行筛选,最终成功获得含水量精准控制为 0.5%的改性重结晶用碳化硅微粉,其各项性能指标均满足高质量生产需求。
实施方法二:
(1)将由分散剂 DOLAPIX CE 64 、分散剂 PRODUKT KV 5088按照3:2的质量比混合而成的混合改性剂和电导率为50μs/cm的去离子水以5:100的质量比加入搅拌桶中混合搅拌20-50分钟。
(2)取D50值为3.4μm,比表面积为7m2/g,碳化硅含量不小于98.5%的碳化硅微粉加入搅拌桶,搅拌混合50分钟,其中碳化硅微粉和去离子水的质量比为1:2。
(3)取粒径为5mm,碳化硅含量不小于99%的碳化硅研磨介质加入搅拌桶,混合搅拌60小时,其中碳化硅研磨介质和去离子水的质量比为0.5:1。
(4)将搅拌好的物料过筛,筛除碳化硅研磨介质; (5)将筛除碳化硅研磨介质的物料在80℃条件下烘干、破碎后过300目筛即得含水量为1%的改性重结晶用碳化硅微粉。
实施方法三:
(1)将由分散剂 DOLAPIX CE 64 、分散剂 PRODUKT KV 5088按照2:1的质量比混合而成的混合改性剂和电导率为40μs/cm的去离子水以1:50的质量比加入搅拌桶中混合搅拌30分钟。
(2)取D50值为2.5μm,比表面积为6m2/g,碳化硅含量不小于98.5%的碳化硅微粉加入搅拌桶,搅拌混合30分钟,其中碳化硅微粉和去离子水的质量比为1:1。
(3)取粒径为4mm,碳化硅含量不小于99%的碳化硅研磨介质加入搅拌桶,混合搅拌50小时,其中碳化硅研磨介质和去离子水的质量比为0.3:1。
(4)将搅拌好的物料过筛,筛除碳化硅研磨介质。
(5)将筛除碳化硅研磨介质的物料在70℃条件下烘干、破碎后过400目筛即得含水量为0.8%的改性重结晶用碳化硅微粉。
参考文献:碳化硅微粉的表面改性方法