[发明专利]低压铸造用高纯氮化硅陶瓷升液管的微波烧结制备方法

权利要求书

1.低压铸造用高纯氮化硅陶瓷升液管的微波烧结制备方法，包括下述步骤： 

第一步：制坯 

取氮化硅粉与添加剂置于球磨机湿法球磨，分散均匀，得到料浆，料浆干燥、造粒后，置于升液管模具中压制成型，得到升液管坯体； 

第二步：烧结 

将升液管坯体置于烧结腔内，然后，整体置于下进料式微波钟罩窑内进行烧结，得到高纯氮化硅陶瓷升液管；所述烧结腔由刚玉莫来石圆管与石墨圆管交叉叠置构成，上、下端口各设有一石墨圆板。 

2.根据权利要求1所述的低压铸造用高纯氮化硅陶瓷升液管的微波烧结制备方法，其特征在于：下端口石墨板与升液管坯之间设有垫烧粉或垫烧环；所述垫烧粉或垫烧环的材料与升液管坯体材料相同。 

3.根据权利要求1所述的低压铸造用高纯氮化硅陶瓷升液管的微波烧结制备方法，其特征在于：所述添加剂占氮化硅粉质量的0.5％～2％，所述添加剂的粒度D₅₀为0.5μm～1.0μm。 

4.根据权利要求3所述的低压铸造用高纯氮化硅陶瓷升液管的微波烧结制备方法，其特征在于：所述添加剂为吸收微波性能优越的物质，具体选自氧化硼、硼酸、氧化锂、氢氧化锂、碳酸锂、钇铝酸锂中的一种或几种的组合。 

5.根据权利要求1所述的低压铸造用高纯氮化硅陶瓷升液管的微波烧结制备方法，其特征在于：所述氮化硅粉的纯度≥99％，粒度D₅₀为0.5μm～1.0μm。 

6.根据权利要求1所述的低压铸造用高纯氮化硅陶瓷升液管的微波烧结制备方法，其特征在于：所述料浆干燥采用喷雾干燥塔进行，所述料浆干燥后造粒成粒度D₅₀为50μm～70μm的微粒。 

7.根据权利要求1所述的低压铸造用高纯氮化硅陶瓷升液管的微波烧结制备方法，其特征在于：所述下进料式微波钟罩窑的主体结构为圆柱形微波辐射腔，所述微波辐射腔由氧化铝纤维圆筒构成；在圆柱形微波辐射腔竖直方向的腔壁上，按螺旋式上升布置有微波源，微波源个数为20～40个，每个微波源的功率均为1500W无级可调。 

8.根据权利要求1所述的低压铸造用高纯氮化硅陶瓷升液管的微波烧结制备方法，其特征在于：烧结工艺参数为：微波频率为2.45GHz，通入氮气保护气氛，烧结腔内气压为正压200Pa～1000Pa，升温速率为2～10℃/min，烧结温度为1550℃～1600℃，保温0.5～4小时后，随炉冷却至500℃以下出炉空冷。 

9.根据权利要求1所述的低压铸造用高纯氮化硅陶瓷升液管的微波烧结制备方法，其特征在于：所述升液管模具为橡胶模。 

10.根据权利要求1所述的低压铸造用高纯氮化硅陶瓷升液管的微波烧结制备方法，其特征在于：所述压制成型采用冷等静压机进行，成型压力为100MPa～150Mpa。 

11.根据权利要求1所述的低压铸造用高纯氮化硅陶瓷升液管的 微波烧结制备方法，其特征在于：升液管坯体经过机加工后置于下进料式微波钟罩窑内进行烧结。 

12.根据权利要求1所述的低压铸造用高纯氮化硅陶瓷升液管的微波烧结制备方法，其特征在于：烧结得到的高纯氮化硅陶瓷升液管采用金刚石刀具进行磨削加工。 

13.根据权利要求1所述的低压铸造用高纯氮化硅陶瓷升液管的微波烧结制备方法，其特征在于：所述氧化铝纤维圆筒的耐火度为1700℃，密度<0.8g/cm³；刚玉莫来石圆管中含有4％～6％的重结晶碳化硅材料。 

14.根据权利要求1-13任意一项所述的低压铸造用高纯氮化硅陶瓷升液管的微波烧结制备方法，其特征在于：烧结得到的高纯氮化硅陶瓷升液管中氮化硅含量≥99％。