挤出成型制备重结晶碳化硅热端材料的研究

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1、武汉理工大学硕I：学位论文摘要传统的碳化硅电热元件——硅碳棒存在着电阻离散性大、致密度差、使用温度低、使用寿命短等问题。这些难题制约着国内的硅碳棒行业发展。因此探索碳化硅电热元件的新型制备工艺、探讨其结晶性能，对于改善其使用性能，提高其使用温度和使用寿命都是非常必要的。近年来，由于我国工业窑炉高温技术的发展，硅碳棒的需求量越来越大，对硅碳棒的性能以及其使用温度和使用寿命也提出了更高的要求。本研究利用高纯碳化硅作为原料，加入润滑剂和塑化剂，利用挤出成型制备高密度的碳化硅坯体，主要研究了颗粒级配对瘠性料碳化硅挤出成型的影响

2、，确定了挤出成型中颗粒的合理级配；比较几种高效的增塑剂和润滑剂，研究其对成型压力和坯体密度的影响；探讨了模具的结构对挤出成型的影响。研究了烧结温度对细粉的蒸发的影响；通过测量试样的性能，确定最佳的工艺参数。实验结果发现，当Px用量为0．6％、聚氧化乙烯蜡乳液用量为1．8％时，碳化硅泥料含水在6％左右可以挤出。当采用三级级配，粒径分别为800pm、100u111、5pm，比例为7．2：l：1．8时，生坯密度达到虽高，为2．5659／cra3。在真空度为2×10。2Pa时，2400℃下烧结，保温1h，可以得到密度为2．48

3、69／cm3的重结晶硅碳棒热端材料，其电导率为0．314Q．cm，抗折强度为39MPa。通过SEM照片可以看到，细粉完全蒸发，大颗粒分布均匀。研究表明，颗粒级配对碳化硅泥料的挤出成型也有很大的影响。大颗粒粒径增大，含量多，有利于挤出坯体的密度提高。但是当大颗粒粒径增大到一定值，反而不利于泥料成型的密度提高。对碳化硅泥料来说，Px是一种有效的塑化剂，氧化聚乙烯蜡乳液是良好的润滑剂，能有效的改善挤出过程中泥料的内外润滑。关键词：重结晶碳化硅电热元件挤出成型塑化剂润滑剂武汉理T大学硕L学位论文ABSTRACTSiliconc

4、arbiderodasaconventionalelectro—heatingmaterialshassomedisadvantagesofbigresistancediscreteness，baddensity,lowusagetemperatureandshoaoperatinglife．Theseproblemsrestrictthetechnologydevelopmentofsiliconcarbideelectro·heatingelementindustry．Soitisnecessarytogropen

5、ewpreparationtechnologyandprobeintocrystalpropertyforimprovingapplicationpropertiesandincreasingoperatinglifeanddevelopingnewstyleelectro—heatingelement．Currently,withthedevelopmentofChineseindustryfurnaceandhightemperaturetechnology,therequirementofsiliconcarbi

6、derodisincreased,atthesametimetheusagetemperature，operatinglifeandpropertyneedtobeheightened．ThispaperpreparedhighdensitySiCbodyforhighperformanceSiCelectro-heatingelementusingthehighpureSiCandefficientlubricateandplasticizer．Thearticlemainlyresearchingcontentin

7、cluding：(1)ThceffectofgraincompositionontheextrusionofSiCwasstudied．TheoptimalgraincompositionofSiCwasobtained；(2)Theeffectofefficientlubricatesandplasticizeronthemoldingpressureandbody’densityofextrusionwasstudied．Theappropriatedosageoftheplasticizerandlubricat

8、ewasobtained．(3)Theeffectofthedie’sstructureonextrusionwasstudies．Theappropriatedie’sparameterwhichwassuitableforextrusionwasfound．(4)ApplyingvacuumfumacetosinterSiCb