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申请/专利权人：中原工学院;河南雅利安新材料有限公司

摘要：本发明公开了一种无压固相烧结压制成型制备纤维增韧碳化硅陶瓷阀件的方法，具体步骤包括：造粒粉的制备，短切碳纤维的解束，解束碳纤维包覆造粒粉，造粒粉混合，阀件成型、烧结和后加工处理。本发明制得的碳化硅陶瓷阀件韧性好，强度高，性能均匀性好，服役可靠性高；本发明方法工艺简单、生产成本低、生产效率高，适于产业化制备高性能的碳化硅陶瓷阀件。

主权项：1.一种无压固相烧结压制成型制备纤维增韧碳化硅陶瓷阀件的方法，其特征在于，制备所述陶瓷阀件的原料包括碳化硅陶瓷基质材料和增韧材料；按质量份计，所述基质材料包括碳化硅微粉100份、碳化硼微粉0.5-3份、粘接剂5-15份、表面活性剂0.5-3份和分散剂0.5-2份；所述增韧材料为短切碳纤维，所述短切碳纤维长度小于5mm，丝束直径小于500μm，所述短切碳纤维的添加量为基质材料总量的0.1-10％；制备方法具体包括以下步骤：1造粒粉的制备按配比称量上述碳化硅陶瓷基质材料，加入去离子水，去离子水的用量为碳化硅微粉质量的0.9-1.5倍，然后球磨8-20小时制得碳化硅陶瓷浆料；再将碳化硅陶瓷浆料进行喷雾造粒，得到造粒粉，过筛，取10-100目之间的造粒粉，备用；其中所述造粒粉的含水率为0.5-1.2％，且所述造粒粉中粒度为60-180目的质量比大于90％；2短切碳纤维的预处理称取短切碳纤维，并加入到含有聚氨酯内胆的球磨罐中，再向球磨罐中加入聚氨酯球，滚筒球磨1-5小时，使短切碳纤维束蓬松；再向球磨罐内加入去离子水，继续滚筒球磨1-8小时，使短切碳纤维束初步解束，过滤，再将过滤得到的短切碳纤维加入到球磨罐中，再向球磨罐内加入无水乙醇和聚氨酯球，滚筒球磨1-8小时，使短切碳纤维束进一步解束，然后过滤，于50～80℃下烘干，得到解束的短切碳纤维，备用；3解束的短切碳纤维包覆造粒粉将步骤2中制备的解束的短切碳纤维加入到糖衣机中，启动糖衣机，使解束的短切碳纤维开始随糖衣机转动，用含酚醛树脂的酒精溶液对短切碳纤维进行喷雾加湿、增粘，并加入步骤1中10-100目的碳化硅造粒粉，不断喷雾含酚醛树脂的酒精溶液，使解束的短切碳纤维随糖衣机转动的过程中粘附在造粒粉上，制得碳纤维包覆的碳化硅造粒粉；再将上述碳纤维包覆的碳化硅造粒粉在不高于70℃的温度下烘干，使其含水率在0.5-1.2％；4碳化硅造粒粉混合将步骤3中得到的碳纤维包覆的碳化硅造粒粉与步骤1中除10-100目之外的其他造粒粉在糖衣机中混合均匀；5阀件成型将步骤4中制得的造粒粉进行压制成型，得到阀件生坯，所述阀件生坯的密度不小于1.7gcm3；6阀件烧结将加工好的阀件生坯置于真空烧结炉中，在2100-2200℃下烧结1-7小时，制得碳化硅陶瓷阀件烧结体；7阀件后加工对碳化硅陶瓷阀件烧结体进行磨削、抛光后加工处理，得到所需规格、形状、尺寸的碳化硅陶瓷阀件。

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