擠出成型制備重結(jié)晶碳化硅熱端材料的研究.pdf

1、傳統(tǒng)的碳化硅電熱元件——硅碳棒存在著電阻離散性大、致密度差、使用溫度低、使用壽命短等問題。這些難題制約著國內(nèi)的硅碳棒行業(yè)發(fā)展。因此探索碳化硅電熱元件的新型制備工藝、探討其結(jié)晶性能，對于改善其使用性能，提高其使用溫度和使用壽命都是非常必要的。近年來，由于我國工業(yè)窯爐高溫技術(shù)的發(fā)展，硅碳棒的需求量越來越大，對硅碳棒的性能以及其使用溫度和使用壽命也提出了更高的要求。 本研究利用高純碳化硅作為原料，加入潤滑劑和塑化劑，利用擠出成型制備高

2、密度的碳化硅坯體，主要研究了顆粒級配對瘠性料碳化硅擠出成型的影響，確定了擠出成型中顆粒的合理級配；比較幾種高效的增塑劑和潤滑劑，研究其對成型壓力和坯體密度的影響；探討了模具的結(jié)構(gòu)對擠出成型的影響。研究了燒結(jié)溫度對細粉的蒸發(fā)的影響；通過測量試樣的性能，確定最佳的工藝參數(shù)。 實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)PX用量為0.6％、聚氧化乙烯蠟乳液用量為1.8％時，碳化硅泥料含水在6％左右可以擠出。當(dāng)采用三級級配，粒徑分別為800μm、100μm、5μm

3、，比例為7.2:1:1.8時，生坯密度達到最高，為2.565g/cm<'3>。在真空度為2×10<'-2>Pa時，2400℃下燒結(jié)，保溫1h，可以得到密度為2.486g/cm<'3>的重結(jié)晶硅碳棒熱端材料，其電導(dǎo)率為0.314Ω.cm，抗折強度為39MPa。通過SEM照片可以看到，細粉完全蒸發(fā)，大顆粒分布均勻。 研究表明，顆粒級配對碳化硅泥料的擠出成型也有很大的影響。大顆粒粒徑增大，含量多，有利于擠出坯體的密度提高。但是當(dāng)大顆粒