1、特陶原料及设备的选用1、主要设备一览表制备陶瓷干粉设备 数量（单位） 型号/规格气流磨 一台 QLM-400喷雾干燥机 一台 LPG-25冷静压成型成型设备 数量（单位） 型号/规格干压成型压力机 一台 IR-520冷等静压成型机 一台 LDJ100/320-300金属模具 一套 50*50*50橡胶模具 一套 -无压烧结设备 数量（单位） 型号/规格无压烧结炉 一台 HY承烧板 若干 -性能检测设备 数量（单位） 型号/规格微机控制电子万能试验机 一台 ZCW-W维氏硬度计 一台 50 数显2、设备的主要技术参数及说明2.1 气流磨（QLM-400）2.1.1 结构组成表 2-2-1密封料斗
2、加料，料罐接口，料斗容积60升，手动阀充氮保护。V5密封振动给料器振动加料。DN 双蝶阀间断加料，气动控制。加料系统入口采用活动机械构件，可拆卸。用喉箍安装透明钢丝软管与磨体相连。碳钢结构磨室，直径400mm，上下两层设计。五喷嘴设计，环形管道供气。锰钢分级轮，密封环可更换。大分级轮设计，直径180mm 利于改善粒度分布。分级轮水平安装在磨室上方，由4.0kw 电机驱动，富士变频器控制转速，转速在500-5000转之间自由可调,脉冲转速传感器测速。三只测重传感器平置于磨机底部，相对测量物料净重，范围0-200kg。研磨机出料口安装透明钢丝管便于测重及观察出料，出料口可拆卸。特殊离心分离设计、带
3、支撑框架，分离效率99%。DN150双蝶阀密封设计，交替启动出料。 分离系统配备自动敲击锤一套。带离心设计的氮气过滤器，内置1.5m 长1m 精度高分子过滤元件144根，保证通气量大于20m 3/min。随机带一套自动反吹清洗装置，四只电磁阀交替启动清洗不同区域，可实现自动、手动两种操作方式。过滤器配置排氧安全阀一套，双气动蝶阀密封设计，交替启动排粉。配气盘配气盘上安装整个系统气路分配元件，装有 65三通阀。精密组合电磁阀，各种管路电磁阀、减压阀。安装系统氧含量自动控制及着火应急保护系统等。控制柜触摸屏，欧姆龙可编程序控制器，富士交流变频器，转速显示表，测重显示仪，氧含量分析仪，加料控制器，整
4、套设备按钮、各种压力表、报警器、开关及急停等。2.1.2 技术参数 表 2-2-3型号 QLM-400产量 80-120kg/h粉末粒度 3-5um 之间连续可调耗气量 小于 10m3/h系统内部氧含量 小于 100ppm粉末收率 大于 99%耗电量 136kw压缩机参数 排气量 40m3/min 压力 0.7mpa加料粒度 小于 0.05mm2.1.3 特点气流磨是通过无外部热能供给的高能球磨过程制备纳米粉体，该系统可靠性高、操作方便、一次出品率高 3,5，产量指标已经达到国际标准及日本标准，产品可以替代国外产品，得到业内人士的肯定。还解决了传统的球磨机效率低，粉磨后粉体粒径分布范围宽的缺点
5、。2.2 干压成型机 （IR-520)2.2.1 技术参数表 2-2-1序号 单位 参数1 工作压力 t 302 上冲最大行程 mm 1103 装料高度 mm 804 下模最大直径 mm 1155 最大压片直径 mm 656 产量 - 20-357 产品误差 mm 0.028 电机功率 kw 49 外观尺寸 mm 2100105010002.2.2 结构组成干压成型机手轮，动压轮，定压轮，摆线针轮，减速机，电动机等。适用于压制陶瓷、磁性材料等材料。该机自动化程度高, 具有在安全生产提高生产率的同时节省材料，省工、省时、一机多用的特点，是干压陶瓷、磁性材料成型机械首选。该机精度高，压片稳定，性能
6、好，成品率高。精锐机械厂生产的全自动陶瓷成形机采用 PLC 控制，各动作的时间通过文本输入，并且全部可调。可以自动脱模，自动清洁浇口，无需人工清理。标准化模架设计，自动对模，使装换模具时间更短。2.2.3 特点干压成型机具有设计先进、结构合理、安装调试容易、操作方便、工作范围大、调节性能好、生产周期短、成本低、生产效率高、易于自动化，废品率低等优点，可满足粉末成型时的不同要求。2.3 冷等静压机 （LDJ100/320-300I）2.3.1 技术参数表 2-3-1参数 单位 数值 参数 单位 数值工作腔内径 mm 500 工作电压 V 220工作腔深度 mm 600 冷却水压 Mpa -工作腔
7、压力 Mpa 300 升压时间 min 97%，耐腐蚀性大大优于反应烧结碳化硅，产品更具有市场竞争力。2.5 微机控制电子万能试验机2.5.1 特点对 sic 烧结块进行拉伸、压缩、弯曲、撕裂、90剥离、剪切、粘合力、拔出力、延伸伸长率等检测。2.5.2 技术参数表 2-5-12.6 维氏硬度计2.6.1 技术参数测量范围 5-2900HV试 验 力9.807、49.03、98.07、196.1、294.2、490.3 牛顿 (1、5、10、20、30、50公斤力)试件允许最大高度 180 毫米压头中心至机壁距离 125 毫米光学测微计放大倍数 50 倍最小检测单位 0.5 微米电 源 交流
8、220 伏，50/60 赫兹外形尺寸 580 x 260 x 730 毫米重 量 约 90 千克2.6.2 特点无摩擦主轴，试验力精度高；数字式压痕自动测量系统；试验过程自动化，无人为操作误差；大型 LCD 液晶显示屏，菜单操作，功能齐全（数据处理、硬度转换等）；自动数字显示，无人为读数误差；随机打印机打印硬度测试结果；精度符合 GB/T4340.2 ISO6507-2 和美国 ASTM E92。2.7 喷雾干燥塔2.7.1 喷雾干燥塔的结构组成如图 2-1 所示。图 2-11.过滤器 2.送风机 3.加热器（电、蒸汽、燃油、煤） 4.料糟 5.供料泵 6.雾化器 7.干燥塔 8.一级收尘器(
9、旋风分离器 ) 9.二级收尘器(旋风分离器,袋滤器) 10.引风机 11.湿式除尘器(水沫除尘器) 2.7.2 干燥塔工作原理空气通过加热器转化为热空气，进入装置在干燥室顶部的热风分配器，然后均匀的进入干燥室，并呈螺旋状转动，同时将料液送至装置在干燥室顶部的离心雾化器，使料液雾化成极小的雾化液滴，料液和热空气并流接触，水份迅速蒸发，在极短的时间内干燥为成品。成品经干燥塔底部和旋风分离器排出，废气由风机抽出排空。3、物料的选择3.1 SiC 粉末的合成SiC 在地球上几乎不存在，仅在陨石中有所发现，因此，工业上应用的 SiC粉末都为人工合成。目前，合成 SiC 粉末的主要方法有：3.1.1 Ac
10、heson 法：这是工业上采用最多的合成方法，即用电将石英砂和焦炭的混合物加热至2500左右高温反应制得。因石英砂和焦炭中通常含有 Al 和 Fe 等杂质，在制成的 SiC 中都固溶有少量杂质。其中，杂质少的呈绿色，杂质多的呈黑色。3.1.2 化合法：在一定的温度下，使高纯的硅与碳黑直接发生反应。由此可合成高纯度的-SiC 粉末。3.1.3 热分解法：使聚碳硅烷或三氯甲基硅等有机硅聚合物在 12001500的温度范围内发生分解反应，由此制得亚微米级的 -SiC 粉末。3.1.4 气相反相法：使 SiCl4 和 SiH4 等含硅的气体以及 CH4、C3H8、C7H8 和(Cl4 等含碳的气体或使
11、 CH3SiCl3、(CH3)2 SiCl2 和 Si(CH3)4 等同时含有硅和碳的气体在高温下发生反应，由此制备纳米级的 -SiC 超细粉。3.2 主要原料本工艺直接采用 SiC 粉，并通过气流磨提高其比表面积和降低含氧量。3.3 其他原料同时添加 B 和 C 时，以实现 SiC 陶瓷的高密度化。B 的添加量在 05左右，C 的添加量取决于 SiC 原料中氧含量高低，通常 C 的添加量与 SiC 粉料中的氧含量成正比12。粘结剂：环氧树脂。辅助剂：主要包括各类烧结助剂以及制备工艺当中的分散剂等，有碳化硼、石油焦、炭黑、聚乙二醇、无水乙醇、三聚磷酸钠等13。第三章工艺流程：粗粉（原料）细磨酸洗（除杂）干燥输送成型烧结包装
