[发明专利]具有球形微孔的碳化硅密封环及其制备方法

权利要求书

1.一种具有球形微孔的碳化硅密封环，其重量百分比组成为：

亚微米级α型碳化硅70-80%、碳化硼0.1-5%、纳米碳黑10-20%、有机物粘结剂5-18%、具有规则球形的有机物造孔剂1-5%。

2.根据权利要求1所述的具有球形微孔的碳化硅密封环，其特征在于上述碳化硅密封环的内部孔结构为密闭非连续的规则球形，孔径15μm-105μm，孔隙率3.5-10%，密度2.80-3.05g/cm³，抗弯强度260-350MPa。

3.根据权利要求2所述的具有球形微孔的碳化硅密封环，其特征在于上述亚微米级α型碳化硅的粒径为0.50-0.70微米，纯度大于99%；上述碳化硼的粒径为0.5-2.0微米，纯度大于90%；上述纳米碳黑的粒径60-100纳米，纯度大于95%。

4.根据权利要求3所述的具有球形微孔的碳化硅密封环，其特征在于上述有机粘结剂可以是聚乙烯醇、糊精、羧甲基纤维素中的一种或任一比例的混合。

5.根据权利要求4所述的具有球形微孔的碳化硅密封环，其特征在于上述有机物造孔剂为粒径在10-120μm 的PE或PVP或淀粉。

6.一种具有球形微孔的碳化硅密封环的制备方法，该方法包括以下步骤：

1）原料的混合：按重量百分比将70-80%的亚微米级α型碳化硅、0.1-5%的碳化硼、10-20%的纳米碳黑、5-18%的有机物粘结剂、1-20%的具有规则球形的造孔剂，放入混料机中加入纯水进行湿法混合6-48小时后，将混合好的料浆过60-240目筛；

2）喷雾干燥：将过筛后的料浆通过喷雾干燥塔进行喷雾干燥，喷雾干燥塔的进口温度180-260℃，出口温度60-120℃，造粒后的物料过60-120目筛；造粒后的物料松装密度为0.80-0.95g/cm³，流动性为8-12s/30g；

3）模压成型：根据所需制品形状选取模具，将上述造粒后的物料装入模具型腔内，在50-200MPa压力进行模压预成型后，再以60-300MPa压力进行等静压，将压制好的生坯，放入烘箱在150℃左右干燥固化2-6小时； 

4）真空烧结：将上述步骤干燥固化的生坯，放入加热炉内，升温至400℃，保温20—60分钟进行预烧结，预烧结后的生坯冷却至室温后放入真空烧结炉内，在氩气气氛下升温至2000-2300℃进行真空烧结后，得到具有球形密闭微孔结构的烧结体；

5）加工：将上述真空烧结后的毛坯按图纸要求，经加工后得具有球形微孔的碳化硅密封环。

7.根据权利要求6所述的具有球形微孔的碳化硅密封环的制备方法，其特征在于上述亚微米级α型碳化硅的粒径为0.50-0.70微米，纯度大于99%；上述碳化硼的粒径为0.5-2.0微米，纯度大于90%；上述纳米碳黑的粒径60-100纳米，纯度大于95%。

8.根据权利要求7所述的具有球形微孔的碳化硅密封环的制备方法，其特征在于上述有机粘结剂可以是聚乙烯醇、糊精、羧甲基纤维素中的一种或任一比例的混合；上述有机物造孔剂为粒径在10-120μm 的PE或PVP或淀粉。

9.根据权利要求8所述的具有球形微孔的碳化硅密封环的制备方法，其特征在于上述具有球形孔的碳化硅陶瓷密封环成品的内部孔结构为密闭非连续规则球形，孔径15μm-105μm，孔隙率3%-10%，密度2.90-3.05g/cm³，抗弯强度260-350MPa。