1、硅碳棒是一种以高纯碳化硅为主，由发热部和冷端部组成的非金属电热元件，发热部性能至关重要。硅碳
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1、硅碳棒是一种以高纯碳化硅为主，由发热部和冷端部组成的非金属电热元件，发热部性能至关重要。硅碳棒在使用时，发热部是处于炉膛内的，产生热量（将电能转化成热能），其电阻符合jb/t3890-2017，冷端部是处于炉孔内，电阻值较小。在硅碳棒发热部的生产的全部过程中，目前主要存在着a、b两类不同的制备工艺，它们各自具有独特的优势和局限性。
2、a类工艺以沥青作为粘结剂，将碳化硅、石墨电极粉等原材料混合均匀后，通过热挤压成型的方式制成棒坯。成型后的棒坯需要经过冷水冷却处理，以固定其形状和结构。随后，还需要在1000℃左右的高温下进行素烧，以及后续的烧成或焙烧处理，以确保棒坯的密度和强度达到使用上的要求。这种工艺能制造出密度达到2.55g/cm³以上的硅碳棒，具有较高的机械强度和良好的导热性能。然而，a类工艺在生产的全部过程中会产生大量的污染气体，如沥青燃烧产生的烟尘和有害化学气体等，这对环境造成了严重的污染，不符合当前日益严格的环保要求。此外，a类工艺的电阻值调整范围相对有限，难以生产出高阻值的产品。例如，专利cn116041077a公开的，虽然这种工艺在某些特定的程度上可提高密度，但仍旧没办法完全突破a类工艺本身的局限性。
3、相较于a类工艺，b类工艺则采用了一种更为环保的制备方法。它以少量的纤维素及pva作为临时粘结剂，将碳化硅作为主要原材料进行冷挤压成型，制成棒坯。棒坯仅需在不超过200℃的低温下进行烘干处理，以去除其中的水分和挥发物。随后，在高温下进行一次重结晶烧成，使棒坯的颗粒产生结合，强度得到逐步提升。b类工艺不仅避免了a类工艺中产生的污染问题，而且制备出的硅碳棒电阻可控性、红热均一性得到提高。cn105837217a公开了硅碳棒及其制备方法，包括发热体，发热体由以下质量分数的原材料制成：碳化硅97%~98.7%、结合剂1%~3%、氮化硼0.1%~0.3%，发热部成型方式选用挤压成型，但由于配比中的碳化硅占97%以上，存在坯体与模筒、模嘴模针摩擦力大的问题，如果提高压力使密度达到2.55g/cm3以上，则坯料没有流动性，挤出难度大，甚至压力过大时，挤坏模具及设备，无法制作高密度发热体。
1、本发明要解决的技术问题是克服现存技术存在的上述不足，提供一种硅碳棒发热体的生产的基本工艺，环保，所生产出的发热体密度高且电阻可调。
4、（2）混料及成型：将未预处理的碳化硅原材料与预处理后的碳化硅、石墨电极粉、炭黑、粘结剂混合，挤压成型，得到棒坯；
6、（4）一次烧成：在碳管炉或线）二次烧成：在碳管炉或真空炉烧制，得到硅碳棒发热体。
8、步骤（1）的添加剂为氮化硼或碳化硼，其添加质量为进行预处理的碳化硅原材料的0.5~6‰，所述的碳化硅的纯度为99%以上。
9、步骤（1）的预烧是在线h，或在ar气气氛碳管炉中2000~2100℃处理1.0h~1.5h。
10、步骤（2）中的未预处理的碳化硅原材料与预处理后的碳化硅、石墨电极粉、炭黑、粘结剂的质量百分比为碳化硅80%~90%，石墨电极粉6%~15%，炭黑0.5%~1.0%，粘结剂3.5%~4%。
11、步骤（2）中的未预处理的碳化硅原材料与预处理后的碳化硅质量百分比为55%~65%:35%~45%。
15、步骤（4）的碳管炉烧制温度为2150~2200℃，烧制时间为2~3h；或线）的碳管炉烧制温度为2460~2480℃，烧制时间为2.5~3.0h；或线、具体的，所述的硅碳棒发热体的生产的基本工艺，包括以下步骤：
18、（1）碳化硅原材料预处理：将35%~45%碳化硅原材料与0.5~6‰氮化硼或碳化硼混合，在线h，或在ar气气氛碳管炉中2000~2100℃处理1.0h~1.5h。
19、（2）混料及成型：将剩余未预处理的55%~65%碳化硅原材料与经过步骤（1）预处理后的35%~45%碳化硅共80%~90%、石墨电极粉6%~15%、炭黑0.5%~1.0%、粘结剂3.5%~4%混合，并加水，用液压机冷挤压，形成棒坯；
22、（4）一次烧成：经过烘干的棒坯覆盖硅粒进行硅化（棒坯与硅粒的质量比为100:43~100:66），置于气氛（ar或n2）保护的碳管炉烧制，温度为2150~2200℃，烧制时间为2~3h；或在线h。烧成后清理消磨粘附在棒体上的残渣。
23、（5）二次烧成：经过步骤（4）一次烧成后的棒坯覆盖棒坯质量的10%~15%石墨电极粉，继续在碳管炉烧制温度为2460~2480℃，烧制时间为2.5~3.0h；或线h，得到硅碳棒发热体，符合jb/t3890-2017中附件c的要求。
25、（1）本发明的硅碳棒发热体的生产的基本工艺，采用纤维素/pva环保粘结剂替代沥青，消除高温污染排放，烘干能耗降低，生产的全部过程无有害化学气体，符合环保要求。
26、（2）本发明的硅碳棒发热体的生产的基本工艺，通过预处理改变碳化硅料的导电性能，提高这部分碳化硅的阻值，加之与未处理料的梯度配比，实现发热体电阻率宽范围调控（满足jb/t3890-2017附件c）。
27、（3）本发明的硅碳棒发热体的生产的基本工艺，通过坯体中碳在一次烧成中转化成新的碳化硅、提升碳化硅的总含量，通过二次烧成工艺进一步纯化产品的成分组成，完善重结晶过程。双烧成构建了产品高密度骨架，密度大，稳定性好。
2.根据权利要求1所述的硅碳棒发热体的生产的基本工艺，其特征是：步骤（1）的添加剂为氮化硼或碳化硼，其添加质量为进行预处理的碳化硅原材料的0.5~6‰，所述的碳化硅的纯度为99%以上。3.依据权利要求2述的硅碳棒发热体的生产的基本工艺，其特征是：步骤（1）的预烧是在线h，或在ar气气氛碳管炉中2000~2100℃处理1.0h~1.5h。
4.根据权利要求1所述的硅碳棒发热体的生产的基本工艺，其特征是：步骤（2）中的未预处理的碳化硅原材料与预处理后的碳化硅、石墨电极粉、炭黑、粘结剂的质量百分比为碳化硅80%~90%，石墨电极粉6%~15%，炭黑0.5%~1.0%，粘结剂3.5%~4%。
5.根据权利要求4所述的硅碳棒发热体的生产的基本工艺，其特征是：步骤（2）中的未预处理的碳化硅原材料与预处理后的碳化硅质量百分比为55%~65%:35%~45%。
6.根据权利要求4所述的硅碳棒发热体的生产的基本工艺，其特征是：粘结剂是由纤维素与聚乙烯醇按照质量比7:3~5:5混合得到的。
7.根据权利要求5所述的硅碳棒发热体的生产的基本工艺，其特征是：石墨电极粉的粒径为1.5μm~3.5μm，含碳量≥99.9%；炭黑的比表面积为1000~2000m2/g，比重为1.9~2.0g/cm³，含碳量≥99%。
8.根据权利要求1所述的硅碳棒发热体的生产的基本工艺，其特征是：步骤（3）的烘干温度为170~190℃，时间为8~10h；步骤（4）的碳管炉烧制温度为2150~2200℃，烧制时间为2~3h；或线.依据权利要求1所述的硅碳棒发热体的生产的基本工艺，其特征是：步骤（5）的碳管炉烧制温度为2460~2480℃，烧制时间为2.5~3.0h；或线h。
10.一种硅碳棒发热体，其特征是：是由权利要求1-9任一项的硅碳棒发热体的生产的基本工艺生产的。
本发明属于碳化硅电热元件的生产技术领域，具体涉及硅碳棒发热体及生产的基本工艺。本发明所述的硅碳棒发热体的生产的基本工艺，包括以下步骤：（1）碳化硅原材料预处理：将碳化硅原材料与添加剂混合，预烧处理；（2）混料及成型：将碳化硅原材料与预处理后的碳化硅、石墨电极粉、炭黑、粘结剂混合，挤压成型，得到棒坯；（3）烘干：将棒坯烘干；（4）一次烧成：在碳管炉或线）二次烧成：在碳管炉或真空炉烧制，得到硅碳棒发热体。本发明提供的硅碳棒发热体的生产的基本工艺，环保，所生产出的发热体密度高且电阻可调。
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