[发明专利]一种U型硅碳棒的生产工艺

说明书

一种U型硅碳棒的生产工艺涉及一种U型硅碳棒的生产工艺。主要是为解决现有生产U型硅碳棒发热部的工艺坯体密度不均匀，冷端部电阻率大的问题而发明的。制作发热体的原料为：F24碳化硅，F36碳化硅，F46碳化硅，F60碳化硅，F80碳化硅，100F碳化硅，5S碳化硅，D3E碳化硅；结合剂为甲基纤维素，聚乙烯醇，甘油为，纯净水；将F24碳化硅，5S碳化硅先干混，混合后与其它湿混；挤压成型，烘干，用碳管炉将发热体烧成。生产硅碳棒冷端部用甲基纤维素和聚乙烯醇作为结合剂；粉料为碳化硅粉，石墨粉、木粉、水；各原料混合，挤压成型，晾晒，烘干，渗硅。优点是坯体密度均匀，冷端部的电阻率小。

技术领域：

本发明涉及一种U型硅碳棒的生产工艺。

背景技术：

U型硅碳棒可以看成是由两根等直径硅碳棒串联而成，两根发热体下端用一段冷端连接起来。

现有生产U型硅碳棒发热部的工艺存在坯体密度不均匀的问题，使坯体成型后产生弹性膨胀和弹性后效现象，这两种现象会导致坯体产生纵向开裂。由于碳化硅在重结晶烧结过程中不产生收缩，产品密度是由生坯密度所决定，因此高致密生坯的制备是生产高性能碳化硅电热元件的先决条件。当物料中结合剂性能差时，也会出现因摩擦过大而造成裂纹的问题。另外现有的冷端部电阻率大，耗能多。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种U型硅碳棒的生产工艺，其生产的发热体坯体密度均匀，坯体不会纵向开裂。选用的结合剂性能好，不会出现因摩擦过大而造成裂纹的问题。冷端部电阻率小，耗能少。

上述目的是这样实现的：

制作发热体的原料及重量比为：F24碳化硅10kg，F36碳化硅6.2kg，F46碳化硅2.8kg，F60碳化硅7kg，F80碳化硅7kg，100F碳化硅10.5kg，5S碳化硅12kg，D3E碳化硅7.5kg；

结合剂的原料及重量比为：甲基纤维素0.8kg，聚乙烯醇0.8kg，甘油为1kg，纯净水为4.2kg；

将F24碳化硅10kg，5S碳化硅12kg先在V型混料锅内干混，混合后移到圆形混料锅内，在圆形混料锅内与F36碳化硅6.2kg，F46碳化硅2.8kg，F60碳化硅7kg，F80碳化硅7kg，100F碳化硅10.5kg，D3E碳化硅7.5kg干混，最后添加甲基纤维素0.8kg、聚乙烯醇0.8kg、甘油1kg、纯净水4.2kg进行湿混；

混料锅必须是白钢材质，避免杂质混入影响硅碳棒性能。使用纯净水目的也是避免引入杂质，结合剂能与碳化硅颗粒表面产生较好的界面结合。减少摩擦帮助颗粒在成型过程中重排，使坯体致密化。

将混合均匀的物料放入压机内硬塑挤出成型，成型压力在18—20Mpa之间；

然后进行烘干，发热体烘干就是脱水排塑的过程，分自然晾晒和烘干箱烘干两步，生坯晾晒2-3天，自然晾晒后的生坯放入烘干箱烘干，烘干温度170℃，烘干时间为40小时。

用碳管炉将烘干后的发热体烧成，即为重结晶的过程，重结晶温度为2450℃。

生产硅碳棒冷端部用甲基纤维素和聚乙烯醇作为结合剂；

粉料为碳化硅粉（180目），石墨粉（200目）、木粉（60目）、水；

各原料的重量比为：甲基纤维素2kg，聚乙烯醇2kg，碳化硅粉52kg,石墨粉40kg,木粉4kg,水20kg。