專利名稱：高純度碳化硅微粉的生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及微粉處理技術，尤其是涉及一種高純度碳化硅微粉的生產(chǎn)方法。
背景技術：
高純度超細碳化硅微粉主要應用于碳化硅密封件、軸承的原料。碳化硅密封件軸 承具有耐磨、耐腐蝕、高溫強度高、高熱導等優(yōu)良特性，被廣泛應用于航空航天、石油化工、 機械電子等領域。 單晶碳化硅研磨球主要應用于高純超細碳化硅微粉的生產(chǎn)、加工。在高純度超細 碳化硅微粉的大批量生產(chǎn)，是使用砂磨機研磨，在研磨過程中要加入一定量的研磨介質，加 入的介質是其它材料的就會造成碳化硅的純度降低，給提純造成難度。 一是提純速度慢，二 是不易除去雜質，易對產(chǎn)品造成二次污染，生產(chǎn)的產(chǎn)品不穩(wěn)定，同時，還增大了對外界環(huán)境 的污染。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供了一種能降低高純度超細碳化硅微粉的生產(chǎn) 成本，降低高純度超細碳化硅微粉生產(chǎn)復雜化，研磨效果好，產(chǎn)品無二次污染，省時省工且 適合大批量生產(chǎn)的的高純度碳化硅微粉的生產(chǎn)方法。 為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是高純度碳化硅微粉的生產(chǎn)方法，包括 步驟 提純將碳化硅顆粒進行酸堿洗提純；酸堿洗可以采用常規(guī)的酸堿洗提純方式進 行，如酸洗采用過量酸如硫酸、鹽酸和氫氟酸進行酸洗，而堿洗則可以采用氫氧化鈉等進行 堿洗； 打漿將提純后碳化硅顆粒按重量比1 : 1. 5-3與水混合攪拌；水可采用純凈水，以 提高產(chǎn)品質量； 研磨將碳化硅料漿研磨，研磨介質為粒徑2-5mm的單晶碳化硅，研磨至碳化硅表 面圓滑，達到生產(chǎn)中的粒度要求；研磨可采用立式多盤研磨機不間斷的循環(huán)進行；
提純將研磨后的碳化硅顆粒再次進行酸堿洗提純； 水洗水洗，ra值5-6; 脫水、烘干脫水后烘干并破團得高純度碳化硅微粉。 研磨采用立式多盤研磨機研磨。 所述研磨介質單晶碳化硅表面圓滑。 烘干溫度100-140°C，時間28小時-40小時。 生產(chǎn)的高純度碳化硅微粉，其碳化硅含量達到99. 8wt%以上。 而所述單晶碳化硅是先采用將晶體碳化硅塊破碎至粒徑4mm-6mm單晶碳化硅，然
后經(jīng)整形加工得表面圓滑的單晶碳化硅，再經(jīng)分級得粒徑2mm-5mm的單晶碳化硅，再將其
單晶碳化硅提純、脫水和烘干得單晶碳化硅研磨介質；其中在研磨介質單晶碳化硅生產(chǎn)中的整形可以采用離心式循環(huán)整形機，而單晶碳化硅提純可以采用如下方法
a.堿洗將制得粒徑為2mm-5mm的單晶碳化硅100kg，加入塑料桶，加去離子水60kg，加分 析純氫氧化鈉5kg，攪拌10-12小時后再靜止10-12小時；
b.酸洗: 力B P = 1. 19g/cm3、濃度38X的濃鹽酸10L，攪拌10-12小時后再靜止10-12小時；
之后加去離子水，攪拌，過濾，重復3-4次，洗凈后即可。也可以根據(jù)生產(chǎn)中的實際需要，按
相應物料的使用量比進行調整，也可以對上述各物料用量比例進行適當調整。 本發(fā)明高純度碳化硅微粉生產(chǎn)方法，采用表面圓滑的單晶體碳化硅作為研磨介
質，具有硬度高、球形不易破碎研磨效果好、研磨介質消耗少等優(yōu)點，因此采用單晶碳化硅
研磨球加工高純度超細碳化硅微粉，無二次污染，免去反復提純的繁瑣和用量少等降低高
純度超細碳化硅微粉的加工成本，生產(chǎn)效率高。


下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的說明。
圖1是本發(fā)明高純度碳化硅微粉的生產(chǎn)方法的工藝流程圖； 圖2是本發(fā)明高純度碳化硅微粉的生產(chǎn)方法中立式多盤研磨機的結構示意圖； 圖3是本發(fā)明中單晶碳化硅整形用整形機的產(chǎn)品示意圖。
具體實施例方式
下面結合具體實施方式
，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)
明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內容之后，本領域技術
人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限
定的范圍。 實施例一 如圖1所示，高純度碳化硅微粉的生產(chǎn)方法，包括步驟 提純將碳化硅顆粒微粉分別經(jīng)過量氫氧化鈉和鹽酸進行酸洗和堿洗后提純；
打漿將提純后碳化硅按重量比1 : 1.5與純凈水混合攪拌； 研磨采用立式多盤研磨機不間斷的循環(huán)進行，研磨介質為表面圓滑的粒徑5mm單 晶碳化硅顆粒，研磨后碳化硅微粉表面圓滑；單晶碳化硅可采用將晶體碳化硅破塊碎至粒 徑6mm單晶碳化硅，然后經(jīng)整形加工得表面圓滑的單晶碳化硅，再經(jīng)分級得粒徑5mm的單晶 碳化硅，再將其提純、脫水和烘干后制得。 提純將研磨后的碳化硅顆粒再次進行酸堿洗提純；
水洗水洗，調整TO值5-6 ; 脫水、烘干脫水后烘干并破團得高純度碳化硅微粉，并包裝，其中烘干溫度 140。C，時間28小時; 得高純度碳化硅微粉，其碳化硅含量大于99. 8wt % 。
實施例二 如圖1所示，高純度碳化硅微粉的生產(chǎn)方法，包括步驟
4
提純將碳化硅顆粒微粉分別經(jīng)過量氫氧化鈉和硫酸進行酸洗和堿洗后提純；
打漿將提純后碳化硅按重量比l : 3與純凈水混合攪拌； 研磨采用多盤研磨機不間斷的循環(huán)進行，研磨介質為表面圓滑的粒徑2mm單
晶碳化硅顆粒，研磨后碳化硅微粉表面圓滑；單晶碳化硅可采用將晶體碳化硅破碎至粒徑 4mm單晶碳化硅，然后經(jīng)整形加工得表面圓滑的單晶碳化硅砂，再經(jīng)分級得粒徑2mm的單晶
碳化硅，再將其提純、脫水和烘干后制得。 提純將研磨后的碳化硅顆粒再次進行酸堿洗提純；
水洗水洗，調整ra值5-6 ; 脫水、烘干脫水后烘干并破團得高純度碳化硅微粉，并包裝，其中烘干溫度 140。C，時間28小時; 得高純度碳化硅微粉，其碳化硅含量大于99. 8wt % 。 本發(fā)明使用的立式多盤研磨機可以采用如圖2所示，包括固定安裝在一起的筒體 7和端蓋11，筒體7為雙層結構，在筒體7內填充有研磨介質，在端蓋ll上設有出料口 ；由 動力裝置驅動的主軸9，主軸9轉動安裝于筒體7內；主軸9上固定安裝有若干砂磨盤8，砂 磨盤8上設有若干通孔，相鄰的砂磨盤8上的通孔交錯布置；在用于降低筒體內研磨溫度的 外循環(huán)冷卻回路上設有動力泵5和熱交換器6 ;外循環(huán)冷卻回路上還包括至少兩個漿料桶 4，漿料桶4的上游和下游分別設有閥門，用于控制所述每個漿料桶4單獨參與回路循環(huán)。在 出料口處設有導流管2，導流管2環(huán)繞主軸9并固定安裝于端蓋11上，導流管2與主軸9之 間的空隙形成出料通道，導流管2外周環(huán)繞設有篩網(wǎng)3。主軸9上固定安裝有分級葉輪10， 分級葉輪10靠近所述端蓋ll，分級葉輪10的出口與導流管2連通。立式多盤研磨機還包 括研磨介質添加裝置，添加裝置固定安裝于端蓋11上，添加裝置包括通過管路連接的加料 筒15和中間筒13，第一閥門14安裝于加料筒15與中間筒13之間；第二閥門12安裝于中 間筒13與端蓋11之間。 使用時，立式多盤研磨機在利用研磨介質對碳化硅顆粒進行研磨過程中產(chǎn)生大量 熱量，對設備的使用極為不利，漿料桶4中的料漿也比較熱，由動力泵5從一個漿料桶4中 抽出料漿送入熱交換器6中，進行熱交換后料漿溫度降低，然后進入筒體7內，與預先加入 的研磨介質進行混合，在電動機1的驅動下，主軸9帶動固定安裝于主軸9上的砂磨盤8轉 動，帶動研磨介質進行料槳研磨。在研磨過程中，主軸9帶動分級葉輪10轉動，使研磨介質 和已研磨的料漿分離，分離后料漿由導流管2流入另一個漿料桶4中，兩個漿料桶4輪流參
與循環(huán)，使得研磨充分，提高了生產(chǎn)效率。在研磨過程中，由于研磨介質本身的磨損，會導致 生產(chǎn)效率降低，研磨介質添加裝置可以在不停機的狀態(tài)下，根據(jù)電流的設置，隨時補充研磨介質。 離心式循環(huán)整形機可以采用如圖3所示，包括由動力裝置驅動的整形磨la，整形 磨la包括磨筒體lla和磨盤，磨盤轉動安裝于磨筒體lla內；磨盤包括磨盤本體2a和設 置于磨盤本體2a上的攪拌塊21a，攪拌塊21a環(huán)形陣列于磨盤本體2a的上表面上。磨筒 體lla上部設有負壓管道4a，通過負壓管道連接篩分分離裝置如分級篩，碳化硅砂進入磨 筒體lla后，在磨盤本體2a上的攪拌塊21a轉動帶動下，帶動碳化硅砂運動，碳化硅砂之間 相互摩擦，將表面的棱和角鈍化，使得表面變得圓滑。而在引風氣流的作用下，整形后碳化 硅砂由負壓管道4a輸送至篩分分離裝置分級篩，經(jīng)篩分分離后得到2-5mm的單晶碳化硅，而大于5mm的單晶碳化硅粗砂則經(jīng)輸送裝置如螺桿輸送裝置由回料管3a輸送入磨筒體1 la 繼續(xù)進行整形從而形成下一個循環(huán)整形模式，而小于2mm的單晶碳化硅細粉則回收他用。
權利要求
高純度碳化硅微粉的生產(chǎn)方法，其特征在于包括步驟提純 將碳化硅顆粒進行酸堿洗提純；打漿 將提純后碳化硅顆粒按重量比1∶1.5-3與水混合攪拌；研磨 將打漿后碳化硅漿研磨，研磨介質為粒徑2-5mm的單晶碳化硅；提純 將研磨后的碳化硅顆粒再次進行酸堿洗提純；水洗 水洗，PH值5-6；脫水、烘干 脫水后烘干并破團得高純度碳化硅微粉。
2. 如權利要求1所述的高純度碳化硅微粉的生產(chǎn)方法，其特征在于所述研磨采用立式多盤研磨機研磨。
3. 如權利要求1所述的高純度碳化硅微粉的生產(chǎn)方法，其特征在于所述研磨介質為表面圓滑單晶碳化硅。
4. 如權利要求1所述的高純度碳化硅微粉的生產(chǎn)方法，其特征在于所述烘干溫度100-140°C，時間28小時-40小時。
5. 如權利要求1、2、3或4所述的高純度碳化硅微粉的生產(chǎn)方法，其特征在于所述單晶碳化硅是先采用將晶體碳化硅塊破碎至粒徑4mm-6mm單晶碳化硅，然后經(jīng)整形加工得表面圓滑的單晶碳化硅，再經(jīng)分級得粒徑2mm-5mm的單晶碳化硅，再將其單晶碳化硅提純、脫水和烘干得單晶碳化硅研磨介質。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高純度碳化硅微粉的生產(chǎn)方法，包括將碳化硅微粉進行酸堿洗提純步驟、將提純后碳化硅顆粒按重量比1∶1.5-3與水混合攪拌打漿步驟、采用研磨介質為粒徑2-5mm的單晶碳化硅的研磨步驟和脫水、烘干脫水后烘干步驟。本發(fā)明采用表面圓滑近表現(xiàn)形式的單晶體碳化硅作為研磨介質，具有硬度高、球形不易破碎研磨效果好、研磨消耗少等優(yōu)點，因此采用單晶碳化硅研磨球加工高純度超細碳化硅微粉，無二次污染免去反復提純的繁瑣和用量少等降低高純度超細碳化硅微粉的加工成本，生產(chǎn)效率高。
文檔編號C01B31/00GK101734662SQ20091025651
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月15日 優(yōu)先權日2009年12月15日
發(fā)明者劉士文, 劉荔, 王義東, 王勇, 鄭明金 申請人:昌樂鑫源碳化硅微粉有限公司