工業(yè)SiC粉末的除碳除鐵工藝研究.pdf

1、SiC具有高硬度、高強(qiáng)度、晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、抗氧化性強(qiáng)、高導(dǎo)熱系數(shù)、高化學(xué)穩(wěn)定性和低熱膨脹系數(shù)的優(yōu)點(diǎn)，而被世界各地科學(xué)家廣泛重視，在很多工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但是，在工業(yè)中，多采用碳熱還原法合成SiC，由于反應(yīng)不完全以及設(shè)備和外界環(huán)境的影響，使得合成的SiC微粉存在很多雜質(zhì)。這些雜質(zhì)包括游離的碳和石墨、硅和二氧化硅以及Fe、Al、Ca等金屬的氧化物和碳化物，它們嚴(yán)重影響了SiC的物理化學(xué)性能和燒結(jié)性。因此，為了充分發(fā)揮其優(yōu)異性能，SiC微

2、粉的提純凈化技術(shù)和效率顯得至關(guān)重要，值得進(jìn)行研究。
　　本課題首先對SiC陶瓷微粉的球磨時(shí)間和粒徑關(guān)系進(jìn)行觀察，最終得到最佳球磨參數(shù)為球料比3∶1，轉(zhuǎn)速400r/min以及球磨時(shí)間2.5h，粉體粒徑可以達(dá)到5μm。球磨時(shí)間過長，會(huì)引起粉體的突然團(tuán)聚和粒徑粗化。
　　第二，利用工業(yè)上容易實(shí)現(xiàn)的靜態(tài)煅燒法除去SiC微粉中游離碳和石墨最佳工藝參數(shù)為煅燒溫度900℃，煅燒時(shí)間2.5h。試樣檢測分析表明，SiC內(nèi)部碳雜質(zhì)得到完全去除。

3、如果煅燒溫度繼續(xù)升高則會(huì)引起SiC的氧化而引入新的雜質(zhì)。
　　第三，酸洗前確定了SiC懸浮液的最佳分散劑為聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，最佳SiC含量為0.75％。在酸洗過程中加入超聲波工藝可以加快酸洗進(jìn)程，得到最佳酸洗工藝參數(shù)為SiC含量20％，HF酸加入量9.52％，超聲波頻率64kHz，超聲操作時(shí)間15min。
　　最后，通過粒度測試、XRD分析、SEM和EDS分析對凈化后的SiC微粉進(jìn)行了試樣產(chǎn)物檢驗(yàn)，得到比較理想的雜質(zhì)