[发明专利]一种碳化硅陶瓷密封环及其制备方法

权利要求书

1.一种碳化硅陶瓷密封环的制备方法，其特征是，所述制备方法至少包括以下步骤中的一个或几个：

以碳化硅为主要原料，按照预设质量比例引入第一烧结助剂、第二烧结助剂、减水剂和其他助剂中的一个或几个进行粉末化混合，混合后得到的预混浆料经造粒烧结制得碳化硅陶瓷密封环，其中，所述预混浆料包括通过将碳化硅和第二烧结助剂分别与至少分两次加入的第一烧结助剂和/或所述减水剂进行粉末化混合的方式所得到的第一预混浆料和第二预混浆料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，通过在溶有减水剂的溶液中粉末化混合第一与第二预混浆料使第二预混浆料均匀分散在第一预混浆料中并得到第三预混浆料，将所述第三预混浆料进行造粒后得到用以烧结至少包括两层结构的碳化硅陶瓷密封环的不同粒径分布的至少两种粒化混合物。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征是，通过将不同粒径分布的至少两种粒化混合物分次在不同烧结温度不同烧结时长下进行烧结成型的方式得到至少包括两层结构的碳化硅陶瓷密封环。

4.根据权利要求1~3任一项所述的制备方法，其特征是，所述第二预混浆料是通过改变第二烧结助剂的材料形态而使得第一烧结助剂均匀包覆在第二烧结助剂表面的方式来形成的。

5.根据权利要求1~4任一项所述的制备方法，其特征是，所述第一烧结助剂可以包括无定形碳、活性炭、晶态单质碳、碳纳米管、中间相碳微球、碳的有机前驱体、金属的碳化物、硼化物、氮化物、硅化物和氧化物中的一个或几个的组合。

6.根据权利要求1~5任一项所述的制备方法，其特征是，所述第二烧结助剂可以包括硼、硼酸、氧化硼、硼化钛、硼化铬、硼化锆、镧系元素的硼化物、锕系元素的硼化物、铝、氧化铝、碳化铝、硅、氧化硅、碳化硅、铁、氧化镁、氧化钛、碳化钛、氧化铬、氧化钇、氧化锆、镧系元素的氧化物、碳化锆、碳化铍、碳化钒、碳化钨、锕系元素的碳化物、镧系元素的碳化物和锕系元素的氧化物中的一个或几个。

7.根据权利要求1~6任一项所述的制备方法，其特征是，所述碳化硅包括纳米级α型碳化硅、纳米级β型碳化硅、亚微米级α型碳化硅、亚微米级β型碳化硅中的一个或几个。

8.根据权利要求1~7任一项所述的制备方法，其特征是，所述制备方法中各组分间重量百分比组成为：第一烧结助剂占7~13%，第二烧结助剂占1~3%，减水剂占1%，其他助剂占1%，碳化硅占85%~96%。

9.根据权利要求1~8任一项所述的制备方法，其特征是，通过将不同粒径分布的至少两种粒化混合物分次在不同烧结温度不同烧结时长下进行烧结成型的方式可得到在环体横截面上呈三层结构的碳化硅陶瓷密封环，其中层结构的韧性比内外层结构的韧性强。

10.一种碳化硅陶瓷密封环，其特征是，所述碳化硅陶瓷密封环包括自其环芯朝外依次布置的且彼此界面间相互融渗的内层碳化硅陶瓷结构、中层碳化硅陶瓷结构以及外层碳化硅陶瓷结构，其中，所述中层碳化硅陶瓷结构的韧性比内外层碳化硅陶瓷结构的韧性强。