一种等静压成型硅碳棒新方法

摘要

一种等静压成型硅碳棒新方法。属于发热元件硅碳棒领域，硅碳棒行业普遍采用挤压成型，粘结剂用量较大，烧结后硅碳棒气孔率增大、密度低，使用寿命短；接棒和二次焊接工艺复杂。本发明采用等静压成型硅碳棒新方法，压制硅碳棒密度高，密度均匀，硅碳棒寿命长；冷端部和发热部一次压制成型一次烧结。减少工艺流程。硅碳棒模具由代孔钢筒(1)，橡胶套(2)，橡胶塞(3)三部分组成；硅碳棒料按照冷端部料(4)，发热部料(5)，冷端部料(4)先后顺序装进模具，橡胶塞(3)塞紧封口，在等静压机高压缸休中压制成型，成型的硅碳棒坯体，为一冷端和发热端压制在一起的实芯棒。压力150Mpa——230Mpa，保压6分钟，烘干后，在碳管炉内1800℃‑2200℃烧结，保温40分钟。硅碳棒普遍应用于工业窑炉，是一种优良的电发热元件。

权利要求

1.一种等静压成型硅碳棒的方法，其特征是：用等静压机压制硅碳棒坯体，密度高、密度均匀；冷端部和发热部一次压制成型一次烧结；等静压成型硅碳棒模具由带孔的钢筒(1)，橡胶套(2)，橡胶塞(3)三部分组成；三种粒度碳化硅作主料，发热部料90#64％、180#

25％、W1 11％，外加2％碳化硼、2％二硅化钼，6％树脂胶；冷端部料由二种粒度碳化硅组成，90#60％、180#20％、240#电极石墨粉20％，外加2％碳化硼，6％树脂胶；混配好的硅碳棒料，按照冷端部料(4)，发热部料(5)，冷端部料(4)先后顺序装进模具，橡胶塞(3)塞紧封口；

在等静压机高压缸体中压制成型，压力110Mpa-230Mpa，保压6分钟；成型的硅碳棒为一冷端部和发热部压制在一起的实芯棒，将成型后的坯体在200℃-300℃下烘干8小时，再在高温碳管炉烧结；所述烧结温度2100℃-2200℃，保温40分钟。

说明书

一种等静压成型硅碳棒新方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种等静压成型硅碳棒新方法。属于陶瓷发热元件硅碳棒领域。

技术领域

[0002] 目前在硅碳棒行业，普遍采用冷挤压成型。为顺利进行挤压成型，在硅碳棒配料中加入较多的粘接剂，混料后，冷挤压成型。经过烘干，在碳管炉内高温烧结，硅碳棒气孔率增大。冷挤压成型的硅碳棒发热部为空心管，在高温条件下氧化从硅碳棒外部和内部同时进行，严重影响硅碳棒使用寿命。现有硅碳棒生产工艺，发热部高温烧结，冷端部高温渗硅，每根棒都要进行接棒和两次真空焊接，工艺复杂，效率低。增加了能源、人力和厂房、设备费用，生产成本加大。

[0003] 上海东海高热耐火制品有限公司，引进日本东海高热株式会社硅碳棒制造技术，产品说明书写明采用挤压成型，焊接工艺，其配料粘接剂用量也较大。

[0004] 专利号95100397.6发明专利，其特点是硅碳棒发热部、冷端部分别冷挤压成型。烘干接棒后进行烘处、烘处后胚体浸沥青，在1800℃-1900℃温度下一次烧成，具有密度均匀，成品率高，生产周期短，减少能源消耗的优点。专利技术发热部配料粘接剂聚烯乙醇5％，糊精4％，加3-4倍水。烧结后气孔率增大，在高温条件下，硅碳棒易氧化。使用寿命只有2000-3000小时。

发明内容

[0005] 本发明目的是为了改进硅碳棒冷挤压成型挤压力有限，粘接剂用量大，烧结后气孔率大，硅碳棒密度低、寿命短、工艺复杂、效率低等缺陷，提供一种新的成型方法。本发明可以通过利用等静压机压制胚体密度高，密度均匀，配料粘接剂用量少的特点，采用等静压成型硅碳棒。其优点是：减少硅碳棒配料粘接剂的用量，提高硅碳棒密度，延长硅碳棒使用寿命，硅碳棒冷端部和发热部一次压制成型一次烧成。提高生产效率，减少生产成本。

[0006] 实施方式

[0007] 本发明可以通过以下措施达到：等静压模具由代孔的钢筒(1)、橡胶套(2)、橡胶塞(3)组成。混配好的硅碳棒料，按照冷端部料(4)、发热部料(5)，冷端部料(4)先后顺序装进模具中，橡胶塞(3)塞紧封口。装好料的模具，放进等静压机高压缸体中压制成型，压力110Mpa-230Mpa，保压6分钟。成型的硅碳棒胚体为一冷端部和发热部压制在一起的实芯棒。
200℃-300℃温度烘干8小时，高温碳管炉烧结。温度2100℃-2200℃，保温40分钟。

[0008] 硅碳棒发热部配料由三种粒度碳化硅组成，其中：90#64％、180#25％、W111％，外加2％碳化硼、2％二硅化钼，6％树脂胶；冷端部料由二种粒度碳化硅组成，90#60％、180#20％、
240#电极石墨粉20％，外加2％碳化硼，6％树脂胶。分别用混料机混均匀。

[0009] 本发明与现有工艺和日本东海高热株式会社硅碳棒制造技术，95100397.6发明专利比较有以下优点：等静压成型硅碳棒密度高、密度均匀、粘接剂用量少。硅碳棒一次成型一次烧成。加入少量硅化钼，提高硅碳棒抗氧化性，提高使用温度，延长硅碳棒使用寿命。

[0010] 本发明工艺简单，由现有工艺十七道工序，减为8道工序，从投料到出产品，由5天缩短为2天。本发明省去接棒、焊接工序，节省人力，节省能源，节省厂房、设备，降低了生产成本，提高了生产效率。

附图说明

[0011] 附图是等静压成型硅碳棒模具和硅碳棒冷端部料、发热部料的组装图。图中1为代孔的钢筒，2橡胶套，3橡胶塞，4硅碳棒冷端部料，5硅碳棒发热部料。

[0012] 工艺流程

[0013] 硅碳棒发热部混配料，硅碳棒冷端部混配料；模具装料；压制成型；脱模；烘干；烧结；检查；喷铝。