本發(fā)明屬于微粉生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種高純度碳化硅微粉的制備方法。
背景技術(shù):
高純度超細(xì)碳化硅微粉主要應(yīng)用于碳化硅密封件、軸承的原料。碳化硅密封件軸承具有耐磨、耐腐蝕、高溫強度高、高熱導(dǎo)等優(yōu)良特性,被廣泛應(yīng)用于航空航天、石油化工、機械電子等領(lǐng)域,在高純度超細(xì)碳化硅微粉的大批量生產(chǎn),是使用砂磨機研磨,在研磨過程中要加入一定量的研磨介質(zhì),加入的介質(zhì)是其它材料的就會造成碳化硅的純度降低,給提純造成難度。一是提純速度慢,二是不易除去雜質(zhì),易對產(chǎn)品造成二次污染,生產(chǎn)的產(chǎn)品不穩(wěn)定,同時,還增大了對外界環(huán)境的污染。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于解決上述技術(shù)問題而提供一種高純度碳化硅微粉的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種高純度碳化硅微粉的制備方法,包括步驟:
提純將碳化硅顆粒進(jìn)行酸堿洗提純;酸堿洗可以采用常規(guī)的酸堿洗提純方式進(jìn)行,如酸洗采用過量酸如硫酸、鹽酸和氫氟酸進(jìn)行酸洗,而堿洗則可以采用氫氧化鈉等進(jìn)行堿洗;
打漿 將提純后碳化硅顆粒按重量比1∶2-3與水混合攪拌;水可采用純凈水,以提高產(chǎn)品質(zhì)量;
研磨 將碳化硅料漿研磨,研磨介質(zhì)為粒徑2-6mm的單晶碳化硅,研磨至碳化硅表面圓滑,達(dá)到生產(chǎn)中的粒度要求;研磨可采用立式多盤研磨機不間斷的循環(huán)進(jìn)行;
提純 將研磨后的碳化硅顆粒再次進(jìn)行酸堿洗提純;
水洗 水洗,PH值5-6;
脫水、烘干 脫水后烘干并破團得高純度碳化硅微粉。
研磨采用立式多盤研磨機研磨。
所述研磨介質(zhì)單晶碳化硅表面圓滑。
烘干溫度100-150℃,時間30小時-50小時。
生產(chǎn)的高純度碳化硅微粉,其碳化硅含量達(dá)到99.5wt%以上。
而所述單晶碳化硅是先采用將晶體碳化硅塊破碎至粒徑4mm-6mm單晶碳化硅,然后經(jīng)整形加工得表面圓滑的單晶碳化硅,再經(jīng)分級得粒徑3mm-5mm的單晶碳化硅,再將其單晶碳化硅提純、脫水和烘干得單晶碳化硅研磨介質(zhì);其中在研磨介質(zhì)單晶碳化硅生產(chǎn)中的整形可以采用離心式循環(huán)整形機,而單晶碳化硅提純可以采用如下方法:
a.堿洗:
將制得粒徑為3mm-5mm的單晶碳化硅100kg,加入塑料桶,加去離子水70kg,加分析純氫氧化鈉6kg,攪拌10-12小時后再靜止10-12小時;
b.酸洗:
加ρ=1.19g/cm3、濃度38%的濃鹽酸10L,攪拌8-12小時后再靜止8-12小時;之后加去離子水,攪拌,過濾,重復(fù)3-4次,洗凈后即可。也可以根據(jù)生產(chǎn)中的實際需要,按相應(yīng)物料的使用量比進(jìn)行調(diào)整,也可以對上述各物料用量比例進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
本發(fā)明高純度碳化硅微粉生產(chǎn)方法,采用表面圓滑的單晶體碳化硅作為研磨介質(zhì),具有硬度高、球形不易破碎研磨效果好、研磨介質(zhì)消耗少等優(yōu)點,因此采用單晶碳化硅研磨球加工高純度超細(xì)碳化硅微粉,無二次污染,免去反復(fù)提純的繁瑣和用量少等降低高純度超細(xì)碳化硅微粉的加工成本,生產(chǎn)效率高。
具體實施方式
下面,結(jié)合實例對本發(fā)明的實質(zhì)性特點和優(yōu)勢作進(jìn)一步的說明,但本發(fā)明并不局限于所列的實施例。
實施例一
一種高純度碳化硅微粉的制備方法,包括步驟:
提純 將碳化硅顆粒微粉分別經(jīng)過量氫氧化鈉和鹽酸進(jìn)行酸洗和堿洗后提純;
打漿 將提純后碳化硅按重量比1∶2與純凈水混合攪拌;
研磨 采用立式多盤研磨機不間斷的循環(huán)進(jìn)行,研磨介質(zhì)為表面圓滑的粒徑5mm單晶碳化硅顆粒,研磨后碳化硅微粉表面圓滑;單晶碳化硅可采用將晶體碳化硅破塊碎至粒徑6mm單晶碳化硅,然后經(jīng)整形加工得表面圓滑的單晶碳化硅,再經(jīng)分級得粒徑5mm的單晶碳化硅,再將其提純、脫水和烘干后制得。
提純 將研磨后的碳化硅顆粒再次進(jìn)行酸堿洗提純;
水洗 水洗,調(diào)整PH值5-6;
脫水、烘干 脫水后烘干并破團得高純度碳化硅微粉,并包裝,其中烘干溫度150℃,時間30小時;
得高純度碳化硅微粉,其碳化硅含量大于99.5wt%。
實施例二
一種高純度碳化硅微粉的制備方法,包括步驟:
提純 將碳化硅顆粒微粉分別經(jīng)過量氫氧化鈉和硫酸進(jìn)行酸洗和堿洗后提純;
打漿 將提純后碳化硅按重量比1∶3與純凈水混合攪拌;
研磨 采用多盤研磨機不間斷的循環(huán)進(jìn)行,研磨介質(zhì)為表面圓滑的粒徑2mm單晶碳化硅顆粒,研磨后碳化硅微粉表面圓滑;單晶碳化硅可采用將晶體碳化硅破碎至粒徑4mm單晶碳化硅,然后經(jīng)整形加工得表面圓滑的單晶碳化硅砂,再經(jīng)分級得粒徑2mm的單晶碳化硅,再將其提純、脫水和烘干后制得。
提純 將研磨后的碳化硅顆粒再次進(jìn)行酸堿洗提純;
水洗水洗,調(diào)整PH值5-6;
脫水、烘干 脫水后烘干并破團得高純度碳化硅微粉,并包裝,其中烘干溫度100℃,時間50小時;
得高純度碳化硅微粉,其碳化硅含量大于99.5wt%。
而所述單晶碳化硅是先采用將晶體碳化硅塊破碎至粒徑4mm-6mm單晶碳 化硅,然后經(jīng)整形加工得表面圓滑的單晶碳化硅,再經(jīng)分級得粒徑3mm-5mm的單晶碳化硅,再將其單晶碳化硅提純、脫水和烘干得單晶碳化硅研磨介質(zhì);其中在研磨介質(zhì)單晶碳化硅生產(chǎn)中的整形可以采用離心式循環(huán)整形機,而單晶碳化硅提純可以采用如下方法:
a.堿洗:
將制得粒徑為3mm-5mm的單晶碳化硅100kg,加入塑料桶,加去離子水70kg,加分析純氫氧化鈉6kg,攪拌10-12小時后再靜止10-12小時;
b.酸洗:
加ρ=1.19g/cm3、濃度38%的濃鹽酸10L,攪拌8-12小時后再靜止8-12小時;之后加去離子水,攪拌,過濾,重復(fù)3-4次,洗凈后即可。也可以根據(jù)生產(chǎn)中的實際需要,按相應(yīng)物料的使用量比進(jìn)行調(diào)整,也可以對上述各物料用量比例進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
本發(fā)明高純度碳化硅微粉生產(chǎn)方法,采用表面圓滑的單晶體碳化硅作為研磨介質(zhì),具有硬度高、球形不易破碎研磨效果好、研磨介質(zhì)消耗少等優(yōu)點,因此采用單晶碳化硅研磨球加工高純度超細(xì)碳化硅微粉,無二次污染,免去反復(fù)提純的繁瑣和用量少等降低高純度超細(xì)碳化硅微粉的加工成本,生產(chǎn)效率高。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。