一种基于液相烧结的碳化硅陶瓷的连接方法

技术特征：
1.一种基于液相烧结的碳化硅陶瓷的连接方法，其特征在于，包括：（1）将碳化硅粉、烧结助剂、分散剂、粘结剂和溶剂进行混合，得到悬浮浆料；所述烧结助剂为aln粉和y2o3粉；（2）将所得悬浮浆料均匀地铺展在第一碳化硅陶瓷的待连接面得到浆料层，再将第二碳化硅陶瓷的待连接面贴附在浆料层上并用夹具固定，最后在常压烧结炉中实现碳化硅陶瓷的连接；优选地，所述液相烧结的温度为1600～2000℃，保温时间为0.5～5小时，气氛为惰性气氛、更优选为氩气；其中，夹具所施加的压力为1～10mpa。2.根据权利要求1所述的基于液相烧结的碳化硅陶瓷的连接方法，其特征在于，所述碳化硅粉的纯度≥99%，氧含量小于1%，粒度为0.1～1μm；所述aln粉的纯度≥99%，粒径为0.1～1μm；所述y2o3粉的纯度≥99%，粒径为0.5～5μm。3.根据权利要求1或2所述的基于液相烧结的碳化硅陶瓷的连接方法，其特征在于；所述sic和烧结助剂的质量比为（95～85）：（5～15）；优选地，所述烧结助剂中aln和y2o3的质量比为1：（0.1～10），更优选为1：4。4.根据权利要求1-3中任一项所述的基于液相烧结的碳化硅陶瓷的连接方法，其特征在于，所述溶剂为无水乙醇或/和丙酮；所述分散剂为蓖麻油磷酸酯和/或蓖麻油；所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛和/或酚醛树脂。5.根据权利要求1-4中任一项所述的基于液相烧结的碳化硅陶瓷的连接方法，其特征在于，所述悬浮浆料的固含量为40～60wt%；所述分散剂为粉体总质量的3～8%；所述粘结剂为粉体总质量的1～5%。6.根据权利要求1-5中任一项所述的基于液相烧结的碳化硅陶瓷的连接方法，其特征在于，所述混合的方式为球磨混合；所述球磨混合的转速为200～300转/分钟，球磨时间为12～24小时；所述悬浮浆料在剪切速率20/s下的粘度为200～1000mpa
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s。7.根据权利要求1-6中任一项所述的基于液相烧结的碳化硅陶瓷的连接方法，其特征在于，所述铺展的方式为离心旋涂或者丝网印刷；所述离心旋涂的速度为1000～1500转/分钟，时间为0.5～1分钟；所述丝网印刷的网板目数为200～325目；离心旋涂或者丝网印刷所制得的浆料层的厚度为50～150μm。8.根据权利要求1-7中任一项所述的基于液相烧结的碳化硅陶瓷的连接方法，其特征在于，在铺展悬浮浆料之前，第一碳化硅陶瓷的待连接表面和第二碳化硅陶瓷的待连接表面进行表面磨削处理，以保证粗糙度ra小于0.5μm。9.一种根据权利要求1-8中任一项所述的基于液相烧结的碳化硅陶瓷的连接方法制备的碳化硅陶瓷连接件，其特征在于，所述碳化硅陶瓷连接件室温下的抗弯强度为200～300mpa，1400℃下抗弯强度为100～150mpa；所述碳化硅陶瓷连接件的连接层经受浓硫酸48小时腐蚀和浓硝酸48小时的腐蚀而无变化。10.一种权利要求9所述的碳化硅陶瓷连接件在极端服役环境的医药化工领域和核能
领域中有潜在应用。

技术总结
本发明涉及一种基于液相烧结的碳化硅陶瓷的连接方法，包括：（1）将碳化硅粉、烧结助剂、分散剂、粘结剂和溶剂进行混合，得到悬浮浆料；所述烧结助剂为AlN粉和Y2O3粉；（2）将所得悬浮浆料均匀地铺展在第一碳化硅陶瓷的待连接面得到浆料层，再将第二碳化硅陶瓷的待连接面贴附在浆料层上并用夹具固定，最后在常压烧结炉中实现碳化硅陶瓷的连接；优选地，所述液相烧结的温度为1600～2000℃，保温时间为0.5～5小时，气氛为惰性气氛、更优选为氩气；其中，夹具所施加的压力为1～10MPa。所施加的压力为1～10MPa。所施加的压力为1～10MPa。


技术研发人员：刘岩 周浩 刘学建 黄政仁
受保护的技术使用者：中国科学院上海硅酸盐研究所
技术研发日：2022.01.12
技术公布日：2022/5/17