[发明专利]重结晶碳化硅复合弯管及其制备方法

权利要求书

1.一种重结晶碳化硅复合弯管，包括金属支撑弯管及复合于其内壁的耐磨层，其特征在于，所述耐磨层是由下述原料经制浆、浇注成型、2450～2550℃下烧结而成的重结晶碳化硅内衬弯管：纯度≥99.5%、粒度为0～150um的碳化硅微粉88～92wt%、稀土钇8～12wt%。

2.根据权利要求1所述的重结晶碳化硅复合弯管，其特征在于，在所述碳化硅微粉中，粒度为0～1um的占25～35 wt%、粒度为1～5um的占15～25wt%、粒度为10～63um的碳化硅微粉占15～25wt%、粒度为125～150um的碳化硅微粉占25～35 wt%。

3.根据权利要求2所述的重结晶碳化硅复合弯管，其特征在于，所述碳化硅微粉中锐角形颗粒占25～30wt%，钝角形颗粒占70～75wt%。

4.根据权利要求2所述的重结晶碳化硅复合弯管，其特征在于，所述重结晶碳化硅内衬弯管由一定数量分段衬管依次拼接而成。

5.根据权利要求1所述的重结晶碳化硅复合弯管，其特征在于，在所述金属支撑弯管与耐磨层之间设置有耐热填充层。

6.根据权利要求5所述的重结晶碳化硅复合弯管，其特征在于，所述耐热填充层为涂抹有磷酸二氢铝的硅酸铝纤维毡或高铝纤维毡。

7.权利要求1所述重结晶碳化硅复合弯管的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照设计的尺寸规格制备出金属支撑弯管和重结晶碳化硅内衬弯管模芯；

（2）根据上述重结晶碳化硅衬管层模芯制作出石膏模；

（3）按照权利要求1所述的配比选取制作重结晶碳化硅衬管层的原料，混料后，加水使料浆粘度达到500～600泊，再真空条件下混料20～30小时；料浆混好后，在浇铸平台上用石膏模进行浇注，将浇铸好的生坯放置2～3小时后脱模；再将脱模后的生坯烘干，按所述要求的尺寸加工修坯后，再烘干至水分含量2%以下；将生坯置高温真空炉中进行烧结，在真空状态下以3～5℃/分钟的升温速率升温，当温度升至1100℃时，充入惰性气体使炉内压力达到1.5～2.5MPa，继续以2℃/分钟的升温速率升温至2450～2550℃，然后保温1.5～2.5小时，再自然冷却，当温度降至150℃以下时出炉即得重结晶碳化硅衬管；

（4）将重结晶碳化硅衬管用耐热填充料包裹后嵌合于相匹配的金属支撑弯管中即成。

8.根据权利要求4所述的重结晶碳化硅复合弯管的制备方法，其特征在于，在所述步骤（3）中，真空混料和真空升温时的真空度均为2～5mPa。

9.根据权利要求4所述的重结晶碳化硅复合弯管的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氩气。

10.根据权利要求4所述的重结晶碳化硅复合弯管的制备方法，其特征在于，在所述步骤（4）中，当重结晶碳化硅复合弯管所需耐热温度＜200℃时，以涂抹有磷酸二氢铝的硅酸铝纤维毡为耐热填充料，即以涂有磷酸二氢铝的硅酸铝纤维毡包裹上述重结晶碳化硅衬管后，再将其嵌合于弯制好的相匹配的金属支撑弯管中；当重结晶碳化硅复合弯管所需耐热温度≥200℃时，以高铝纤维毡为耐热填充料，即以高铝纤维毡包裹重结晶碳化硅衬管后，将其嵌合于弯制好的相匹配的金属支撑弯管中，再以磷酸二氢铝与碳化硅颗粒按1：4～6的质量比所组成的混合料封口或填充余隙。