导航：X技术最新专利建筑材料工具的制造及其制品处理技术 本专利针对传统硅碳棒生产的基本
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导航：X技术最新专利建筑材料工具的制造及其制品处理技术
本专利针对传统硅碳棒生产的基本工艺工序繁琐、周期长、成品率低、电阻值不可控等问题，提出将冷热端工艺一体化、采用等静压成型及碳管炉烧成的新工艺，通过调整Si/C含量精准控制电阻值，使生产周期缩短至7天，成品率提升至80%以上，实现节能降耗。
本发明涉及一种电热元件硅碳棒及碳化硅再结晶制品的节能新生产工艺及其配方，材料以sic为基体，采用混料、成型、烧制等工艺过程。
电热元件硅碳棒大范围的应用于冶金、机械、轻工、化工、电子、硅酸、国防工业、科学研究及医药卫生等部门的高温技术领域。目前的硅碳棒生产的基本工艺是由三大部分系列工艺，52道工序形成，三大部分为冷端部工艺、热端部工艺和焊接工艺，由于系列工艺多、工序长，其生产周期长达50多天，工人劳动强度大、工作环境恶劣;综合成品率(从投入原料到出成品)仅为30%左右，利润仅为产值的10%左右。而且，由于材料在成形中的电阻值无法控制，使生产出的电热硅碳棒的阻值随机性非常大，而用户只能在成品中通过测试而达到满足，从而使得商品率非常低，为使用户得到满足的需要，使得库存量加大，每年均为库存成品几百万元。
为了避免上述现存技术的不足之处，本发明提供了一种工序仅为6道，生产周期为7天的新工艺，并提出了一种可按照每个用户需求调整电阻值的材料配方。
本发明的技术思想在于，在工艺环革中，将原有的三部工艺合为一体，使冷端与热端两部材料装入同一模具中，并一次成型，免去了原有的焊接工艺，并使成型工艺减化，周期缩短。本发明的特征在于工艺由配料;混料;晾干、粉碎;成型;烘干;烧成六道工序而成，下面分而述之1).配料-按不同的制品，将材料称好，并混在一起。如生产电热体硅碳棒，则按配方，将发热部的α-sic和si、c干混在一体;将冷端的β-sic和M0、si干混在一起。
2).混料-在干混好的配料中，分别加入粘挤剂芳香烃和树脂有机物，并搅拌均匀;
4).成型-将配料填入模具，如生产电热硅碳棒，则要依次填入冷端材料-发热部材料-冷端材料;成型中为了提高材料的密度和密度的均匀度，使材料不会产生发热不均匀的问题，本发明中采用了，在等静压设备中进行常温等静压成形，成型压力为1T/cm2。由于冷端与发热部是装入同一模具，一次成型免去了原有的两部分别成型和焊接的工艺过程，节省了时间;
5).烘干-将成型的坯体进行烘干，其温度为200℃～300℃，时间为4～6小时;
6).烧成-在碳管炉中进行，时间为2～3小时，烧成电热体硅碳棒的温度为1800℃～2100℃;烧成碳化硅再结晶制品的温度为2300℃以上。
为了使三部分系列工艺合为一体，配方上的特征在于发热部配方是由隐晶碳化硅结合工业生产α-sic电热体制晶，由180目以细的工艺生产α-sic为基体，加入si、c，使其生成隐晶β-sic，并以其含量控制电热体的电阻值;由于该量是可以调整的，所以，生产出成品的电阻量能最大限度的满足客户的真实需求，减少库存量。冷端部配方由180且以细的工业生产黑色sic为基本原料，加入导电性能十分好的M0和sic;发热部和冷端部用于成型的粘接剂均为芳香烃和树脂有机物。
发热部加入si和c的粗度可在150目以细，加入量分别为si15～20%，c10～15%，其加入量直接影响着材料的电阻值。
两部成型时所添加的粘接剂芳香烃和树脂有机物两者的比例为1∶1，总加入量为15～20%。
图1.工艺流程框图1-配料2-混料3-晾干、粉碎4-成型5-烘干6-烧成现结合实施例对本发明作进一步描述1、用本发明的工艺和配方试制了电阻量为1.5Ω的电热硅碳棒，配方组成发热部180目的α-sic1000g，Si70g，c30g;冷端部是黑色180目sic1000g、M060g、si120g、粘接剂170g，芳香烃和树脂有机物两料组成各占一半。工艺过程是将两端部分材料分别称好，用粘接剂混合后，晾干、粉碎成粉末状;将冷端部的材料分为2份，再依次按冷-热-冷的次序顺序填入模具中，以1T/cm2的压力在等静压设备中进行常温等静压，然后在T＝250℃中烘干5小时，将坯体送入碳管炉中，T＝1900℃，时间为2小时后取出即成。
配料，是把180目以细1000g的α-sic，与40g的si、20g的糊精混料，然后将粘接剂芳香烃和的树脂有机物85g，两料各占一半，与其均匀搅拌后，晾干、粉碎成粉末状;填入模具中，送入等静压设备中在1T/cm2的压力下成型;在烘箱中250℃的温度下烘5小时;再送入碳管炉中，调整温度250℃的温度下烘5小时;再送入碳管炉中调整温度2500℃，3小时后取出即成。
本发明相比现有技术有如下优点1、生产工艺由原来的三大系列工艺、52道工序减化为三位合一体的7道工序，工艺过程中的步骤大大减少;
3、烧成方式用碳管炉取代了倒焰窑和大型电阻炉。而时间由原来的几小时缩短为2小时;
1.一种用于硅碳棒及碳化硅再结晶制品的节能生产工艺，其特征是需用如下6道工序1).配料--按材料配方，将所需的sic及si、c称好，干混在一起；2).混料--在搅拌中加入粘接剂，使其均匀为至；3).晾干、粉碎--将搅拌好的配料晾干、粉碎成粉状；4).成型--在等静压设备中进行常温等静压成型；5).烘干--将成形后的坯体进行烘干；6).烧成--将烘干的坯体送入碳管炉中烧成。
2.如权利要求1所述的生产工艺，其特征是成型工艺中的压力为1T/cm2烘干工艺中温度在200℃～300℃;时间为4～6小时;烧成工艺时碳管炉的温度为1800℃以上，时间为2～3小时。
3.如权利要求1或2所述的生产的基本工艺，其特征在于烧成工艺中碳管炉的温度对于电热体硅碳棒的烧成温度是1800℃～2100℃，对于碳化硅再结晶制品的烧成温度为2300℃以上。
4.如权利要求1所述的生产的基本工艺，其特征是成型工艺中要按照制品的不同依次向模具中填料，而且在振动中填料。
5.如权利要求1或4所述的生产的基本工艺，其特征是对于电热体硅碳棒的成型工艺，是将冷、热端的材料，依照冷-热-冷的次序，依次填入模具中。
6.一种可用于权利要求1所述的生产的基本工艺的电热体硅碳棒的材料，由发热部和冷端部而组成，其特征是发热部以180目以细的α-sic为基体，加入si和c;冷端部以180目以细的黑色β-sic为基体，加入M0和si;两端部均加入成型添加粘接剂芳香烃和树脂有机物。
7.如权利要求6所述的材料，其特征在于发热部加入的si和c的粗度为150目以细;加入量为si15～20%;c10～15%。
8.如权利要求6所述的材料配方，其特征在于冷端部加入的M0和si，其粗度为180目以细，加入量为M0-5～8%，si-10～15%。
9.如权利要求6所述的材料，其特征在于成型添加粘接剂中的芳香烃和树脂有机物两者的比例为1∶1，总加入量合为15～20%。
10.一种可用于权利要求1所述的生产的基本工艺的碳化硅再结晶制品的材料，其特征是以α-sic为基体，加入si和糊精，并用芳香烃和树脂有机物为成型粘接添加剂。
11.如权利要求10所述的材料，其特征在于α-sic为180目以细;si为150目以细15～20%，糊精为2～6%;粘接剂总加入量15～20%，其中芳香烃和树脂有机物的比例为1∶1。
本发明涉及一种硅碳棒及碳化硅再结晶制品的节能生产的基本工艺及其配方。其特征是材料采用SiC为基体，加入粘接剂，经过配料、混料、晾干(粉碎)成型、烘干、烧成六道工序制成产品。改变了原产品电阻值的随机性，使阻值根据需要人为掌握，而且，使原有的三步52道工序为一步6道工序，生产周期由50多天缩短为7天；劳动强度减轻，工作环境优化。尤其是与原有工艺相比，煤耗为零，节约电能，工艺减化，节约能源的效果显著，而且使用领域得到扩大。
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