张 钊, 张玉军, 龚红宇, 李文杰, 翟彦霞

1山东大学 材料液固结构演变与加工教育部重点实验室，济南2500612山东大学 特种功能聚集体材料教育部重点实验室，济南2500613山东宝纳新材料有限公司，山东 莱芜271132



反应烧结碳化硅陶瓷注射成型工艺研究

张 钊1,2, 张玉军1,2, 龚红宇1,2, 李文杰3, 翟彦霞3

1山东大学 材料液固结构演变与加工教育部重点实验室，济南2500612山东大学 特种功能聚集体材料教育部重点实验室，济南250061
3山东宝纳新材料有限公司，山东 莱芜271132

摘 要：以碳化硅 (SiC) 和炭黑 (C) 为原料, 以石蜡 (PW)、高密度聚乙烯 (HDPE)、乙烯醋酸乙烯酯 (EVA) 为有机载体，以硬脂酸 (SA) 为表面改性剂，研究了反应烧结碳化硅陶瓷注射成型工艺对产品性能的影响。结果表明：在陶瓷粉体含量为80 wt%，有机载体以PW:HDPE:EVA:SA = 9:3:3:1的比例，加入量为20 wt%，混炼1 h后，在100 MPa注射压力注射成坯，采用两步法脱脂，于真空烧结炉内1720°C下保温2 h烧结，可获得结构致密的碳化硅陶瓷试样，其显气孔率为0.18%，密度为2.96 g/cm3，抗弯强度达到290 MPa，断裂韧性值达到4.14 MPa·m1/2，硬度达到21.6 GPa。

关键词：反应烧结碳化硅；粘结剂；注射成型；脱脂

反应烧结碳化硅具有高热导率、低热膨胀系数、高硬度、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化等优点，且成本远低于热压和无压烧结碳化硅，被广泛用于生产机械密封件、高温阀件、热交换器、辐射管等，是一种很有应用前景的工程陶瓷材料[1]。随着零部件产业逐渐朝着精密化、功能化、微型化、形状复杂化及自动化方向发展，传统陶瓷成型技术的局限性逐渐显示出来。比如，压制成型[2]由于只能轴向加压，产品形状受到很大限制且均匀性差；……