重結晶碳化硅連接緊固件的制作方法
【專利摘要】重結晶碳化硅連接緊固件的制作方法，包括用重結晶碳化硅制作的主體桿件、外螺紋頭、螺母。其制作方法如下：石膏模具制作；成型過程，將重結晶碳化硅配料制成泥漿緩慢注入模具，螺母以石蠟做內芯，完全固化后脫模；半成品修補及干燥，外螺紋頭粘接到主體桿件上，確保中心線一致。螺母石蠟內芯在烘干爐內加熱，使石蠟熔化后進行邊角修補，半成品修補完成后，在烘干爐內進行干燥確保水分完全消失后裝窯；干燥后的半成品放置在平整度低于2‰的石墨板上，并用石墨梁進行四周封堵，即可入窯按燒成工藝進行燒成。本發明的緊固連接件最高使用溫度可以達到1650℃，遠遠超過鋼材緊固連接件的使用溫度，可廣泛應用在高溫窯爐窯具緊固連接。
【專利說明】重結晶碳化硅連接緊固件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及耐火陶瓷【技術領域】，特別是涉及重結晶碳化硅連接緊固件的制作方法。
【背景技術】
[0002]目前市場銷售的連接緊固件基本以鋼材為主，使用溫度嚴重受限，僅能在800°C以下，溫度再升高時，鋼材紅熱氧化，失去緊固連接功能。C一 C復合材料的緊固件僅能在非氧條件下使用，有氧存在時會發生氧化而失去連接功能，為尋求在更高溫度使用的緊固連接件，為此研究開發了重結晶碳化硅連接緊固件。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題是，提供一種在1650°C高溫有氧環境下能正常連接緊固的重結晶碳化硅連接緊固件的制作方法。
[0004]采用的技術方案是:
重結晶碳化硅連接緊固件的制作方法，包括用重結晶碳化硅制作的主體桿件、外螺紋頭、螺母。其制作方法如下:
(I)石膏模具制作
①原型:主體桿件按照(6-0.3/-0.4mm的放尺率按照圖紙進行金屬原型加工，外螺紋頭、螺母選用市面銷售的金屬標準件做原型；
?將石膏粉按照重量比，膏水比為1.4 一 1.7: I的比例混合，在攪拌桶中攪拌2 — 5分鐘形成的石膏漿進行石膏模具制作，石膏模具采用對半開模的方式進行制作；
?將制作的石膏模具進行烘干，溫度在45 — 60°C條件下，烘干70 — 100小時。
[0005](2)成型過程
所述主體桿件及外螺紋頭按重結晶碳化硅配料制成泥漿緩慢注入模具，形成滿足要求的壁厚，2— 5小時脫模；所述螺母以石蠟做內芯，其內芯是將圓柱狀石蠟在車床上加工成螺紋，外徑比標準尺寸+0.2^+0.3，長度與螺母石膏外模等長，注漿時石蠟內芯固定在石膏底模上，注入重結晶碳化硅配料泥漿，完全固化后脫模。
[0006](3)半成品修補及干燥
①修補，主體桿件可根據具體情況在上面進行各種型號的開槽、打孔等；在端頭預打出
外螺紋頭外徑大小尺寸的孔，進深比外螺紋頭插入深度+1.(T+3.0 ;若對于主體桿件半成品強度能夠支撐外螺紋頭粘接的，直接將外螺紋頭粘接到主體桿件上，確保中心線一致。螺母石蠟內芯在烘干爐內60 — 75 °C加熱，使石蠟熔化后進行邊角修補。[0007]?干燥，半成品修補完成后，在烘干爐內進行50 — 80°C的強制干燥至少10小時，
確保水分完全消失后方可裝窯。
[0008](4)裝窯
干燥后的半成品放置在平整度低于2%。的石墨板上，并用石墨梁進行四周封堵，即可入窯按燒成工藝進行燒成。
[0009]上述的重結晶碳化硅配料制成泥漿，由結合劑、碳化硅粉經攪拌混合制得。其中: 碳化硅粉重量百分比:D90 — DlO / D50的碳化硅細粉45 — 55%和120 — 325目的碳化
硅粗粉55 — 45%。
[0010]結合劑按碳化硅粉料總重量的百分比加入，提供商德國司馬公司X:25_38%， Y:45-65%, Z: 10-15%，水:15_25%。
[0011]泥漿配制方法是按照比例稱好碳化硅粉和結合劑，將結合劑加入攪拌桶中，攪拌 10分鐘，再加入碳化硅細粉，攪拌30分鐘后加入碳化硅粗粉，集中攪拌16小時以上，性能達到流動性和比重要求后，即可用來注漿使用。
[0012]上述的燒成工藝，燒成設備采用真空感應燒結爐，燒成制度:溫度2420°C，保溫 2-6小時，自然降溫。
[0013]上述配制的泥漿，其性能要求是流動性為28 — 60秒；比重為2.40-2.55g / cm 3。
[0014]本發明的重結晶碳化硅緊固連接件最高使用溫度可以達到1650°C (有氧環境)，遠遠超過鋼材緊固連接件的使用溫度，可廣泛應用在高溫窯爐窯具等設備的緊固連接。
【專利附圖】
【附圖說明】
`[0015]圖1是主體桿件與外螺紋頭示意圖。
[0016]圖2是螺母示意圖。
[0017]實施例一
重結晶碳化硅連接緊固件的制作方法，包括用重結晶碳化硅制作的桿件主體1、外螺紋頭2、螺母3。其制作方法如下:
石膏模具制作
桿件主體I按照0-0.3/-0.4mm的放尺率按照圖紙進行金屬原型加工，外螺紋頭2、螺母3選用市面銷售的金屬標準件做原型；將石膏粉按照重量比，膏水比為1.5: I的比例混合，在攪拌桶中攪拌5分鐘形成的石膏漿進行石膏模具制作，石膏模具采用對半開模的方式進行制作；將制作的石膏模具進行烘干，溫度在60°C條件下，烘干100小時。
[0018]成型過程
所述主體桿件I及外螺紋頭2按重結晶碳化硅配料制成泥漿緩慢注入模具，形成滿足要求的壁厚，5小時脫模，重結晶碳化硅配料制成泥漿，原料配比:D90 — DlO / D50的碳化硅細粉45%和120 — 325目的碳化硅粗粉55%。結合劑配比按碳化硅粉料總重量的百分比加 A:提供商德國司馬公司X:30%，Y:55%，Z:10%，水18%。泥漿配制方法是按照比例稱好碳化硅粉和結合劑，將結合劑加入攪拌桶中，攪拌10分鐘，再加入碳化硅細粉，攪拌30分鐘后加入碳化硅粗粉，集中攪拌16小時以上，性能達到流動性28— 40秒，比重2.40- 2.55g/cm3要求，即可用來注漿使用。所述螺母3以石蠟做內芯，其內芯是將圓柱狀石蠟在車床上加工成螺紋，外徑比標準尺寸+0.2^+0.3，長度與螺母石膏外模等長，注漿時石蠟內芯固定在石膏底模上，注入重結晶碳化硅配料泥漿，完全固化后脫模。
[0019]半成品修補及干燥
主體桿件可根據具體情況在上面進行各種型號的開槽、打孔等；在端頭預打出外螺紋頭外徑大小尺寸的孔，進深比外螺紋頭插入深度+1.(T+3.0 ;若對于主體桿件半成品強度能夠支撐外螺紋頭粘接的，直接將外螺紋頭粘接到主體桿件上，確保中心線一致。螺母石蠟內芯在烘干爐內65°C加熱，使石蠟熔化后進行邊角修補。半成品修補完成后，在烘干爐內進行80°C的強制干燥至少10小時，確保水分完全消失后裝窯。
[0020]裝窯
干燥后的半成品放置在平整度低于2%。的石墨板上，并用石墨梁進行四周封堵，SP 可入窯按燒成工藝進行燒成。燒成工藝，燒成設備采用真空感應燒結爐，燒成制度:溫度 2420°C，保溫6小時，自然降溫。所述主體桿件當帶有凹槽、開孔時，半成品強度無法支撐外螺紋頭粘接到主體桿件上時，分別在一次燒成后進行粘接，粘接時注意二者中心線水平一致，然后進行二次燒成，燒成制度如同一次燒成制度。
[0021]實施例二石膏模具制作
主體桿件I按照0-0.3/-0.4mm的放尺 率按照圖紙進行金屬原型加工，外螺紋頭2、螺母3選用市面銷售的金屬標準件做原型；將石膏粉按照重量比，膏水比為1.7: I的比例混合，在攪拌桶中攪拌4分鐘形成的石膏漿進行石膏模具制作，石膏模具采用對半開模的方式進行制作；將制作的石膏模具進行烘干，溫度在50°C條件下，烘干90小時。
[0022]成型過程
所述主體桿件I及外螺紋頭2按重結晶碳化硅配料制成泥漿緩慢注入模具，形成滿足要求的壁厚，4小時脫模，所述螺母3以石蠟做內芯，其內芯是將圓柱狀石蠟在車床上加工成螺紋，外徑比標準尺寸+0.2^+0.3，長度與螺母石膏外模等長，注漿時石蠟內芯固定在石膏底模上，注入重結晶碳化硅配料泥漿，完全固化后脫模。
[0023]半成品修補及干燥
主體桿件可根據具體情況在上面進行各種型號的開槽、打孔等；
在端頭預打出外螺紋頭外徑大小尺寸的孔，進深比外螺紋頭插入深度+1.(T+3.0 ;若對于主體桿件半成品強度能夠支撐外螺紋頭粘接的，直接將外螺紋頭粘接到主體桿件上， 確保中心線一致。螺母石蠟內芯在烘干爐內70°c加熱，使石蠟熔化后進行邊角修補。半成品修補完成后，在烘干爐內進行65°C的強制干燥至少10小時，確保水分完全消失后裝窯。
[0024]裝窯
干燥后的半成品放置在平整度低于2%。的石墨板上，并用石墨梁進行四周封堵，即可入窯按燒成工藝進行燒成。燒成設備采用真空感應燒結爐，燒成制度:溫度2420°C，保溫5小時，自然降溫。其它與實施例一相同。
[0025]實施例三石膏模具制作
主體桿件I按照0-0.3/-0.4mm的放尺率按照圖紙進行金屬原型加工，外螺紋頭2、螺母3選用市面銷售的金屬標準件做原型；將石膏粉按照重量比，膏水比為1.4: I的比例混合，在攪拌桶中攪拌3分鐘形成的石膏漿進行石膏模具制作，石膏模具采用對半開模的方式進行制作；將制作的石膏模具進行烘干，溫度在40°C條件下，烘干80小時。
[0026]成型過程
所述主體桿件I及外螺紋頭2按重結晶碳化硅配料制成泥漿緩慢注入模具，形成滿足要求的壁厚，4小時脫模，所述螺母3以石蠟做內芯，其內芯是將圓柱狀石蠟在車床上加工成螺紋，外徑比標準尺寸+0.2^+0.3，長度與螺母石膏外模等長，注漿時石蠟內芯固定在石膏底模上，注入重結晶碳化硅配料泥漿，完全固化后脫模。
[0027]半成品修補及干燥
主體桿件可根據具體情況在上面進行各種型號的開槽、打孔等；
在端頭預打出外螺紋頭外徑大小尺寸的孔，進深比外螺紋頭插入深度+1.(T+3.0 ;若對于主體桿件半成品強度能夠支撐外螺紋頭粘接的，直接將外螺紋頭粘接到主體桿件上， 確保中心線一致。螺母石蠟內芯在烘干爐內60°c加熱，使石蠟熔化后進行邊角修補。半成品修補完成后，在烘干爐內進行50°C的強制干燥至少10小時，確保水分完全消失后方可裝窯。
[0028]裝窯
干燥后的半成品放置在平整度低于2%。的石墨板上，并用石墨梁進行四周封堵，即可入窯按燒成工藝進行燒成。燒成設備采用真空感應燒結爐，燒成制度:溫度2420°C ，保溫4小時，自然降溫。其它與實施例一相同。
【權利要求】
1.重結晶碳化硅連接緊固件的制作方法，包括用重結晶碳化硅制作的主體桿件、外螺紋頭、螺母，其特征在于制作方法如下:(1)石膏模具制作?原型:主體桿件按照0-0.3/-0.4mm的放尺率按照圖紙進行金屬原型加工，外螺紋頭、螺母選用市面銷售的金屬標準件做原型；$將石膏粉按照重量比，膏水比為1.4一 1.7: I的比例混合，在攪拌桶中攪拌2— 5分鐘形成的石膏漿進行石膏模具制作，石膏模具采用對半開模的方式進行制作；2將制作的石膏模具進行烘干，溫度在45 — 60°C條件下，烘干70 — 100小時；(2)成型過程所述主體桿件及外螺紋頭按重結晶碳化硅配料制成泥漿緩慢注入模具，形成滿足要求的壁厚，2— 5小時脫模；所述螺母以石蠟做內芯，其內芯是將圓柱狀石蠟在車床上加工成螺紋，外徑比標準尺寸+0.2^0.3，長度與螺母石膏外模等長，注漿時石蠟內芯固定在石膏底模上，注入重結晶碳化硅配料泥漿，完全固化后脫模；(3)半成品修補及干燥①修補，主體桿件可根據具體情況在上面進行各種型號的開槽、打孔；在端頭預打出外螺紋頭外徑大小尺寸的孔，進深比外螺紋頭插入深度 +1.(T+3.0 ;若對于主體桿件半成品強度能夠支撐外螺紋頭粘接的，直接將外螺紋頭粘接到主體桿件上，確保中心線一致，螺母石蠟內芯在烘干爐內60 — 75°C加熱，使石蠟熔化后進行邊角修補；S:干燥，半成品修補完成后，在烘`干爐內進行50 — 80°C的強制干燥至少10小時，確保水分完全消失后方可裝窯；(4)裝窯干燥后的半成品放置在平整度低于2%。的石墨板上，并用石墨梁進行四周封堵，即可入窯按燒成工藝進行燒成。
2.根據權利要求1所述的重結晶碳化硅連接緊固件的制作方法，其特征在于所述的重結晶碳化硅配料制成泥漿，由結合劑、碳化硅粉經攪拌混合制得，其中按重量百分比；原料重量百分比:D90 — DlO / D50的碳化硅細粉45 — 55%和120 — 325目的碳化硅粗粉 55-45% ；結合劑按碳化硅粉總重量的百分比加入:提供商德國司馬公司X:25 — 38%，Y:45-65%, Z: 10- 15%，水 15 — 25% ；泥漿配制方法是按照比例稱好碳化硅粉和結合劑，將結合劑加入攪拌桶中，攪拌10分鐘，再加入碳化硅細粉，攪拌30分鐘后加入碳化硅粗粉，集中攪拌16小時以上，性能達到流動性和比重要求，即可用來注漿使用。
3.根據權利要求1所述的重結晶碳化硅連接緊固件的制作方法，其特征在于所述的燒成工藝，燒成設備采用真空感應燒結爐，燒成制度:溫度2420°C，保溫2-6小時，自然降溫。
4.根據權利要求1所述的重結晶碳化硅連接緊固件的制作方法，其特征在于所述配制的泥漿，其性能要求是流動性為28— 60秒；比重為2.40- 2.55g / cm 3。
【文檔編號】B28B7/00GK103553620SQ201310482901
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月16日 優先權日:2013年10月16日
【發明者】許佩玲, 閆海, 武國祥 申請人:沈陽星光技術陶瓷有限公司