CN101746758B - 碳化硅超细微粉生产方法 - Google Patents

碳化硅超细微粉生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种碳化硅超细微粉生产方法，将粒度D50≤0.45微米的碳化硅微粉按重量比1∶5-8与水混合为碳化硅微粉浆液，并搅拌均匀；其中，碳化硅微粉浆液在搅拌机中对浆液不断进行搅拌，高压气管不断往浆液中充气加压，使得进入进料口的浆液为高压碳化硅微粉浆液；将高压碳化硅微粉浆液经一对分级盘之间的分级间隙排出分级的机械式分级，所述的一对分级盘中，一个是固定盘，另一个是转动盘，所述固定盘通过弹性压紧装置轴向压紧于所述的转动盘上；脱水后烘干得碳化硅超细微粉。本发明所揭示的生产方法效率高，生产成本低，产品精度高，能够大规模工业化生产，且生产的碳化硅超细微粉质量稳定，完全能达到技术和质量要求。

Description

碳化硅超细微粉生产方法
技术领域
本发明涉及碳化硅微粉生产技术，尤其是最大颗粒小于2微米的亚微米级碳化硅超细微粉的生产方法。
背景技术
亚微米级碳化硅微粉主要应用于碳化硅密封件、轴承的原料，碳化硅密封件轴承具有耐磨、耐腐蚀、高温强度高、高热导、烧结温度一般超细微粉是2160-2200℃亚微米级，本碳化硅超细微粉的烧成温度是1860-2000℃，被广泛应用于航空航天、石油化工、机械、密封、电子行业等。
亚微米级碳化硅微粉的生产方法主要是制备悬浮液，靠水力分级取得，利用悬浮法分级，生产亚微米级碳化硅微粉虽能达到技术和质量要求，但却存在一定的限制，提纯精度差，生产效率低，用水量大，浪费水资源，不适合大规模工业化生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供了一种效率高，生产成本低，产品精度高，能够规模化工业化生产的碳化硅超细微粉生产方法。
本发明采用的技术方案是：碳化硅超细微粉生产方法，包括步骤：
混浆将粒度D50≤0.45微米的碳化硅微粉按重量比1∶5-8与水混合为碳化硅微粉浆液，并搅拌均匀；其中，碳化硅微粉浆液在搅拌机中，由电动机带动搅拌轴转动，搅拌桨对所述浆液不断进行搅拌，高压气管不断往所述浆液中充气加压，使得进入进料口的浆液为高压碳化硅微粉浆液；
分级分级得粒度D50值为0.1um-0.3um，最大颗粒粒径小于2um的碳化硅超细微粉；所述分级为采用将所述高压碳化硅微粉浆液经一对分级盘之间的分级间隙排出分级的机械式分级，所述的一对分级盘中，一个是固定盘，另一个是转动盘，所述固定盘通过弹性压紧装置轴向压紧于所述的转动盘上；
脱水、烘干脱水后烘干得碳化硅超细微粉。
烘干温度为100-140℃，时间为30-50小时。
本发明的方法生产效率高，生产成本低，产品精度高，能够大规模工业化生产最大颗粒粒径小于2um的碳化硅超细微粉，且生产的亚微米级碳化硅超细微粉质量稳定，无大粒存在，完全能达到技术和质量要求。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
图1是本发明碳化硅超细微粉生产方法的工艺流程图；
图2是本发明一种分级装置给的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例一
如图1所示，碳化硅超细微粉生产方法，包括步骤：
混浆将粒度(D50)≤0.45微米的碳化硅微粉按重量比1∶5与纯净水混合，并搅拌均匀；
分级分级得粒度D50值为0.2um-0.3um的碳化硅超细微粉；
脱水、烘干脱水后烘干，烘干温度100℃，时间50小时，得碳化硅超细微粉。碳化硅超细微粉，微粉粒度D50值为0.2um-0.3um，最大颗粒粒径小于2um，比表面积为30-45m2/g，纯度98.5wt％，烧结温度1900℃度，烧结密度3.15g/m3.。
实施例二
如图1所示，碳化硅超细微粉生产方法，包括步骤：
混浆将粒度≤0.45微米的碳化硅微粉按重量比1∶8与水混合，并搅拌均匀；
分级分级为采用将高压微粉浆液经一对转动的分级盘之间间隙排出分级的机械式分级，分级得粒度D50值为0.1um-0.2um的碳化硅超细微粉；
脱水、烘干脱水后烘干，烘干温度140℃，时间30小时，得碳化硅超细微粉。微粉粒度D50值为0.1um-0.2um，比表面积为40-50m2/g，纯度98.7wt％，烧结温度1860℃度，烧结密度3.18g/m3.。
如图2所示，本发明所用的分级装置为亚微米碳化硅粉体分级装置，是采用将高压微粉浆液经一对转动的分级盘之间间隙排出分级的机械式分级，其结构如下：
碳化硅超细微粉分级装置，包括固定连接在一起的筒体5和端盖1，筒体5上设有出料口9，端盖1上设有进料口13，进料口13连通高压料浆；转动安装于筒体5内的转子，转子包括固定安装在一起的转轴6和转动盘7，转轴6的一个端部从端盖1的进料口13伸出，用于与动力装置连接；分级盘包括固定盘2和转动盘7，固定盘2通过压力调整装置顶靠于转动盘7上，固定盘2的外周面与筒体5的内壁之间设有第一密封件3，固定盘2设有一个中心通孔，转轴6穿过中心通孔，所述转轴6与中心通孔的内壁之间具有环形空腔；固定盘2与转动盘7的端面之间形成仅容许分级物料通过的分级通道，分级通道分别与环形空腔和出料口9相通；筒体5上设有仅用于限定固定盘2转动的限位件4，固定盘2与限位件4卡接。
压力调整装置包括调整丝杆12，调整丝杆12通过螺纹连接于端盖1上；调整压盖11，调整压盖11与调整丝杆12铰接；压缩弹簧10，压缩弹簧10位于调整压盖11与固定盘2之间。
出料口9位置与分级通道相对应。转动盘7的端面与筒体5的内壁之间设有轴承。转动盘7的外周面与筒体5的内壁之间设有第二密封件8，密封件8对转子轴承起到很好保护的作用，以防止料浆进入而损坏轴承。
使用时，碳化硅粉体分级装置安装在搅拌机上，碳化硅微粉浆液在搅拌机中，由电动机18带动搅拌轴16转动，搅拌桨15对浆液不断进行搅拌，高压气管19不断往浆液中充气加压，使得进入进料口13的浆液为高压浆液。碳化硅超细微粉分级装置的转轴6通过联轴器14与搅拌轴16连接，转轴6随搅拌轴16一起转动，带动转动盘7转动，由于固定在筒体5内壁上的限位件4的限位作用，固定盘2不能随转动盘7一起转动，固定盘2和转动盘7接触面的表面光洁度非常高，直径小于固定盘2和转动盘7之间分级通道的间隙的碳化硅微粉能够随流体一起流出，由出料口9排出进行收集，而直径大于分级通道间隙的碳化硅颗粒则不能通过，搅拌桨15和转动盘7转动产生涡流，使得大颗粒碳化硅微粉不断流动，并不堆积在分级通道的边缘，所以加大了流量，提高了生产效率。当需要更小级别的碳化硅微粉时，则要调整分级通道的间隙，旋转调整丝杆17，在压缩弹簧10的预紧作用力下，固定盘2与转轴盘7贴合的更紧，分级通道的间隙变小，能够通过的微粉颗粒的直径也就更小，甚至分离出更高级别例如0.1～0.3微米范围，最大颗粒小于1um的碳化硅微粉。

Claims (2)

1.碳化硅超细微粉生产方法，其特征在于包括步骤：
混浆将粒度D50≤0.45微米的碳化硅微粉按重量比1∶5-8与纯净水混合为碳化硅微粉浆液，并搅拌均匀；其中，碳化硅微粉浆液在搅拌机中，由电动机带动搅拌轴转动，搅拌桨对所述浆液不断进行搅拌，高压气管不断往所述浆液中充气加压，使得进入进料口的浆液为高压碳化硅微粉浆液；
分级分级得粒度D50值为0.1um-0.3um，最大颗粒粒径小于2um的碳化硅超细微粉；所述分级为采用将高压碳化硅微粉浆液经一对分级盘之间的分级间隙排出分级的机械式分级，所述的一对分级盘中，一个是固定盘，另一个是转动盘，所述固定盘通过弹性压紧装置轴向压紧于所述的转动盘上；
脱水、烘干脱水后烘干得碳化硅超细微粉。
2.如权利要求1所述的碳化硅超细微粉生产方法，其特征在于：烘干温度为100-140℃，时间为30-50小时。
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