一种石墨件表面沉积碳化硅涂层工艺

技术领域

本发明涉及碳化硅技术领域，具体为一种石墨件表面沉积碳化硅涂层工艺。

背景技术

石墨表面碳化硅涂层是在石墨表面制作的一种致密性耐高温防氧化的陶瓷涂层，其主要成分是碳化硅材料，可以有效的解决石墨在500℃以上高温氧化问题，石墨表面碳化硅涂层有两种工艺，一种是采用专用设备制作碳化硅涂层，制作的碳化硅涂层具有厚度均匀厚度在0.1-0.3mm，结合强度高，无需高温强化；第二种工艺是采用KN1000碳化硅涂料在石墨表面制作一层厚度为0.5-1mm的碳化硅涂层；以上两种方法制作的石墨表面碳化硅涂层。

经检索中国公开号为(CN 112225585 B)的一种石墨件表面沉积碳化硅涂层工艺，包括以下步骤：石墨件表面除杂、喷淋清洗、沉积反应以及石墨件冷却，通过在反应釜内设置置物台，置物台上设置集液组件及可罩设在其上的喷淋组件，喷淋组件中环绕设置有与集液组件连通的冷却组件，并且在切换装置的作用下，喷淋组件和冷却组件在切换装置的引导下交替进行单独工作，使石墨件表面除杂和表面沉积在同一反应釜内完成，解决了现有技术中石墨件表面沉积需要在两个工位中进行导致石墨件转移过程中其表面易出现磨损进而影响沉积效果的技术问题。

前述技术方案只是对石墨件沉积进行改进，而并非对碳化硅涂层进行改进，使用的仍是常规的碳化硅涂层，常规碳化硅涂层无法承受石墨高温加工的五百度极其以上温度，因此一旦石墨工件进行高温工作仍然会氧化，目前主流办法依然是采用专用设备制作碳化硅涂层，而不是直接涂覆。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种石墨件表面沉积碳化硅涂层工艺，具备改进碳化硅涂层配方工艺可以直接涂覆石墨件表面，改进后的碳化硅涂层具备更耐热且高温下不易变形更稳定效果等优点，解决了上述技术的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石墨件表面沉积碳化硅涂层工艺，包括以下步骤：

步骤一、使用超声波对石墨件表面清洗确保无杂质；

步骤二、将碳化硅、白刚玉微粉、氧化铝微粉、陶瓷粉末、氧化铬、绿微粉、锂辉石和油泥按比例混合；

步骤三、向混合料中添加氢氧化钠水进行搅拌混合；

步骤四、向加入氢氧化钠水的混合料中再次加入矽溶胶进行混合搅拌；

步骤五、搅拌后的涂料均匀涂覆石墨件表面形成涂层；

步骤六、涂覆涂层的石墨件自然阴干。

优选的，所述碳化硅、白刚玉微粉、氧化铝微粉、陶瓷粉末、氧化铬、绿微粉、锂辉石和油泥配比范围为碳化硅30-45％、白刚玉微粉3-6％、氧化铝微粉2-5％、陶瓷粉末6-10％、氧化铬3-7％、绿微粉4-6％、锂辉石2-5％和油泥5-15％。

通过上述技术方案，通过在配方中添加陶瓷粉末从而增加涂层的耐热性能，利用陶瓷隔热性能来使内部的石墨件降温，避免受到高温影响，同时添加油泥，利用油泥高温固话的特性，使得石墨件在高温环境下其表面的涂层会硬化对其进行加护作用，使得涂层更稳定。

优选的，所述氢氧化钠水配比范围为氢氧化钠水10-16％。

通过上述技术方案，通过氢氧化钠水作为融合水使得粉料调和。

优选的，所述步骤四中矽溶胶配比范围为矽溶胶8-12％。

通过上述技术方案，通过矽溶胶将粉料和氢氧化钠水调和后使其具备粘性和速干性。

优选的，所述涂层配方为碳化硅35％、白刚玉微粉5％、氧化铝微粉5％、陶瓷粉末6％、氧化铬4％、绿微粉5％、锂辉石5％、油泥7％、氢氧化钠水16％和矽溶胶12％。

优选的，所述涂层配方为碳化硅30％、白刚玉微粉3％、氧化铝微粉5％、陶瓷粉末9％、氧化铬6％、绿微粉5％、锂辉石3％、油泥12％、氢氧化钠水16％和矽溶胶11％。

优选的，所述涂层配方为碳化硅40％、白刚玉微粉3％、氧化铝微粉2％、陶瓷粉末10％、氧化铬3％、绿微粉5％、锂辉石2％、油泥15％、氢氧化钠水15％和矽溶胶10％。

优选的，所述涂层配方为碳化硅45％、白刚玉微粉5％、氧化铝微粉5％、陶瓷粉末6％、氧化铬3％、绿微粉6％、锂辉石2％、油泥5％、氢氧化钠水11％和矽溶胶12％。

优选的，所述涂层配方为碳化硅38％、白刚玉微粉3％、氧化铝微粉2％、陶瓷粉末7％、氧化铬7％、绿微粉4％、锂辉石2％、油泥15％、氢氧化钠水12％和矽溶胶10％。

优选的，所述涂层配方为碳化硅30％、白刚玉微粉5％、氧化铝微粉5％、陶瓷粉末10％、氧化铬4％、绿微粉6％、锂辉石5％、油泥15％、氢氧化钠水11％和矽溶胶9％。

与现有技术相比，本发明提供了一种石墨件表面沉积碳化硅涂层工艺，具备以下有益效果：

1、该石墨件表面沉积碳化硅涂层工艺，通过在配方中添加陶瓷粉末从而增加涂层的耐热性能，利用陶瓷隔热性能来使内部的石墨件降温，避免受到高温影响，同时添加油泥，利用油泥高温固话的特性，使得石墨件在高温环境下其表面的涂层会硬化对其进行加护作用，使得涂层更稳定，达到了改进碳化硅涂层配方工艺可以直接涂覆石墨件表面的有益效果。

2、该石墨件表面沉积碳化硅涂层工艺，通过在配方中添加陶瓷粉末从而增加涂层的耐热性能，利用陶瓷隔热性能来使内部的石墨件降温，避免受到高温影响，达到了改进后的碳化硅涂层具备更耐热且高温下不易变形更稳定效果的有益效果。

附图说明

图1为本发明流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种石墨件表面沉积碳化硅涂层工艺，包括以下步骤：

步骤一、使用超声波对石墨件表面清洗确保无杂质；

步骤二、将碳化硅、白刚玉微粉、氧化铝微粉、陶瓷粉末、氧化铬、绿微粉、锂辉石和油泥按比例混合；

步骤三、向混合料中添加氢氧化钠水进行搅拌混合；

步骤四、向加入氢氧化钠水的混合料中再次加入矽溶胶进行混合搅拌；

步骤五、搅拌后的涂料均匀涂覆石墨件表面形成涂层；

步骤六、涂覆涂层的石墨件自然阴干。

具体的，所述碳化硅、白刚玉微粉、氧化铝微粉、陶瓷粉末、氧化铬、绿微粉、锂辉石和油泥配比范围为碳化硅30-45％、白刚玉微粉3-6％、氧化铝微粉2-5％、陶瓷粉末6-10％、氧化铬3-7％、绿微粉4-6％、锂辉石2-5％和油泥5-15％。

优点是，通过在配方中添加陶瓷粉末从而增加涂层的耐热性能，利用陶瓷隔热性能来使内部的石墨件降温，避免受到高温影响，同时添加油泥，利用油泥高温固话的特性，使得石墨件在高温环境下其表面的涂层会硬化对其进行加护作用，使得涂层更稳定。

具体的，所述氢氧化钠水配比范围为氢氧化钠水10-16％。

优点是，通过氢氧化钠水作为融合水使得粉料调和。

具体的，所述步骤四中矽溶胶配比范围为矽溶胶8-12％。

优点是，通过矽溶胶将粉料和氢氧化钠水调和后使其具备粘性和速干性。

实施例一

所述涂层配方为碳化硅35％、白刚玉微粉5％、氧化铝微粉5％、陶瓷粉末6％、氧化铬4％、绿微粉5％、锂辉石5％、油泥7％、氢氧化钠水16％和矽溶胶12％。

实施例二

所述涂层配方为碳化硅30％、白刚玉微粉3％、氧化铝微粉5％、陶瓷粉末9％、氧化铬6％、绿微粉5％、锂辉石3％、油泥12％、氢氧化钠水16％和矽溶胶11％。

实施例三

所述涂层配方为碳化硅40％、白刚玉微粉3％、氧化铝微粉2％、陶瓷粉末10％、氧化铬3％、绿微粉5％、锂辉石2％、油泥15％、氢氧化钠水15％和矽溶胶10％。

实施例四

所述涂层配方为碳化硅45％、白刚玉微粉5％、氧化铝微粉5％、陶瓷粉末6％、氧化铬3％、绿微粉6％、锂辉石2％、油泥5％、氢氧化钠水11％和矽溶胶12％。

实施例五

所述涂层配方为碳化硅38％、白刚玉微粉3％、氧化铝微粉2％、陶瓷粉末7％、氧化铬7％、绿微粉4％、锂辉石2％、油泥15％、氢氧化钠水12％和矽溶胶10％。

实施例六

所述涂层配方为碳化硅30％、白刚玉微粉5％、氧化铝微粉5％、陶瓷粉末10％、氧化铬4％、绿微粉6％、锂辉石5％、油泥15％、氢氧化钠水11％和矽溶胶9％。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。