一种利用碳化硅晶体研磨废液制备碳化硼-碳化硅复合陶瓷的生产方法技术

一种利用碳化硅晶体研磨废液制备碳化硼

【技术实现步骤摘要】
一种利用碳化硅晶体研磨废液制备碳化硼
‑
碳化硅复合陶瓷的生产方法


[0001]本专利技术属于碳化硼
‑
碳化硅复合陶瓷制备
；具体涉及一种利用碳化硅晶体研磨废液制备碳化硼
‑
碳化硅复合陶瓷的生产方法。

技术介绍

[0002]SiC衬底材料的加工在完成晶体切割以后，需要对其进行研磨处理。研磨是加工工艺中最为重要的工序之一，在这个加工阶段中，要对晶片完成整形研磨、倒角和精细研磨，以去除晶片表面的刀痕、划痕和各种前期加工造成的损伤并达到预定厚度，同时控制晶片的翘曲度、弯曲度、总厚度变化、表面粗糙度等指标。研磨的磨料选用分级准确的优质碳化硼，配以适量的乙二醇和去离子水制成悬浮液。研磨应在适当的压力、转速、磨料均匀滴注的条件下进行，随着研磨的进行，研磨下来的碳化硅颗粒会逐渐进入到悬浮液中，与碳化硼一同构成研磨废液的成分。
[0003]而碳化硼
‑
碳化硅复合陶瓷具有高硬度和重量轻的特点，是优良的防弹材料之一，广泛应用于军工领域。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的是提供了一种高回收率的利用碳化硅晶体研磨废液制备碳化硼
‑
碳化硅复合陶瓷的生产方法。
[0005]本专利技术通过以下技术方案实现：
[0006]一种利用碳化硅晶体研磨废液制备碳化硼
‑
碳化硅复合陶瓷的生产方法，包括如下步骤：
[0007]步骤1、将磨料为碳化硼的碳化硅晶体研磨废液搅拌4
‑
8h后，利用过滤器进行分离，得到一级滤液、一级颗粒，待用；
[0008]步骤2、搅拌一级滤液4
‑
8h后，利用过滤器进行分离，得到二级滤液、二级颗粒，待用；
[0009]步骤3、收集一级颗粒、二级颗粒，送入水洗池，加入纯水浸泡并充分搅拌30
‑
50min，然后用压滤机进行固液分离，得到第一滤渣，待用；
[0010]步骤4、将第一滤渣送入水洗池，加入盐酸溶液浸泡并充分搅拌60
‑
120min，然后用压滤机进行固液分离，得到的滤渣送入水洗池，重复水洗直至PH值为7，得到第二滤渣，待用；
[0011]步骤5、将第二滤渣烘干后，放入入树脂球磨罐中球磨，然后过100
‑
200目筛网，得到胚料，待用；
[0012]步骤6、将胚料置于模具中于进行冷等静压成型，得到成型胚料，待用；
[0013]步骤7、将成型胚料放入真空电炉内烧制，以2
‑
5℃/min升温至300℃并保温30min，再以3
‑
5℃/min升温至1600
‑
2000℃并保温30min，最后以3
‑
8℃/min降温至1000℃，关闭真
空电炉电源使其自然冷却至室温，得到碳化硼
‑
碳化硅复合陶瓷。
[0014]本专利技术所述的一种利用碳化硅晶体研磨废液制备碳化硼
‑
碳化硅复合陶瓷的生产方法，步骤1中过滤精度为0.1
‑
0.2mm，得到的一级颗粒的粒径为100
‑
200μm。
[0015]本专利技术所述的一种利用碳化硅晶体研磨废液制备碳化硼
‑
碳化硅复合陶瓷的生产方法，步骤2中过滤精度为0.05
‑
0.1mm，得到的二级颗粒的粒径为10
‑
100μm。
[0016]本专利技术所述的一种利用碳化硅晶体研磨废液制备碳化硼
‑
碳化硅复合陶瓷的生产方法，步骤3中一级颗粒、二级颗粒的总质量和加入纯水的质量比为1:2
‑
4。
[0017]本专利技术所述的一种利用碳化硅晶体研磨废液制备碳化硼
‑
碳化硅复合陶瓷的生产方法，步骤4中第一滤渣和盐酸溶液的质量比为1:2
‑
4，所述的盐酸溶液的浓度为1
‑
5wt％。
[0018]本专利技术所述的一种利用碳化硅晶体研磨废液制备碳化硼
‑
碳化硅复合陶瓷的生产方法，步骤5中第二滤渣烘干温度200
‑
300℃，烘干时间8
‑
12h，球磨时间为45
‑
90min，得到的胚料的粒度为20
‑
150μm。
[0019]本专利技术所述的一种利用碳化硅晶体研磨废液制备碳化硼
‑
碳化硅复合陶瓷的生产方法，步骤6中的冷等静压成型压力为10
‑
15Mpa。
[0020]本专利技术所述的一种利用碳化硅晶体研磨废液制备碳化硼
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碳化硅复合陶瓷的生产方法，真空电炉烧制过程为以3℃/min升温至300℃并保温30min，再以4℃/min升温至2000℃并保温30min，最后以5℃/min降温至1000℃，关闭真空电炉电源使其自然冷却至室温。
[0021]本专利技术所述的一种利用碳化硅晶体研磨废液制备碳化硼
‑
碳化硅复合陶瓷的生产方法，将碳化硅晶体研磨废液回收用于制备碳化硼
‑
碳化硅复合陶瓷，达到废物再利用保护环境的目的，同时也降低了成本，提高了经济效益。
[0022]本专利技术所述的一种利用碳化硅晶体研磨废液制备碳化硼
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碳化硅复合陶瓷的生产方法，生产的碳化硼
‑
碳化硅复合陶瓷的体积密度体积为2.20
‑
2.90g/cm3，弯曲强度为350
‑
376MPa，断裂韧性为4.10
‑
4.49MPa
·
m
1/2
，不仅密实度高机械性能好，而且实现了废物利用保护了环境的目的。
具体实施方式
[0023]具体实施方式一：
[0024]一种利用碳化硅晶体研磨废液制备碳化硼
‑
碳化硅复合陶瓷的生产方法，包括如下步骤：
[0025]步骤1、将磨料为碳化硼的碳化硅晶体研磨废液搅拌4h后，利用过滤器进行分离，得到一级滤液、一级颗粒，待用；
[0026]步骤2、搅拌一级滤液4h后，利用过滤器进行分离，得到二级滤液、二级颗粒，待用；
[0027]步骤3、收集一级颗粒、二级颗粒，送入水洗池，加入纯水浸泡并充分搅拌30min，然后用压滤机进行固液分离，得到第一滤渣，待用；
[0028]步骤4、将第一滤渣送入水洗池，加入盐酸溶液浸泡并充分搅拌60min，然后用压滤机进行固液分离，得到的滤渣送入水洗池，重复水洗直至PH值为7，得到第二滤渣，待用；
[0029]步骤5、将第二滤渣烘干后，放入入树脂球磨罐中球磨，然后过100目筛网，得到胚料，待用；
[0030]步骤6、将胚料置于模具中于进行冷等静压成型，得到成型胚料，待用；
[0031]步骤7、将成型胚料放入真空电炉内烧制，以2℃/min升温至300℃并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用碳化硅晶体研磨废液制备碳化硼
‑
碳化硅复合陶瓷的生产方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、将磨料为碳化硼的碳化硅晶体研磨废液搅拌4
‑
8h后，利用过滤器进行分离，得到一级滤液、一级颗粒，待用；步骤2、搅拌一级滤液4
‑
8h后，利用过滤器进行分离，得到二级滤液、二级颗粒，待用；步骤3、收集一级颗粒、二级颗粒，送入水洗池，加入纯水浸泡并充分搅拌30
‑
50min，然后用压滤机进行固液分离，得到第一滤渣，待用；步骤4、将第一滤渣送入水洗池，加入盐酸溶液浸泡并充分搅拌60
‑
120min，然后用压滤机进行固液分离，得到的滤渣送入水洗池，重复水洗直至PH值为7，得到第二滤渣，待用；步骤5、将第二滤渣烘干后，放入入树脂球磨罐中球磨，然后过100
‑
200目筛网，得到胚料，待用；步骤6、将胚料置于模具中于进行冷等静压成型，得到成型胚料，待用；步骤7、将成型胚料放入真空电炉内烧制，以2
‑
5℃/min升温至300℃并保温30min，再以3
‑
5℃/min升温至1600
‑
2000℃并保温30min，最后以3
‑
8℃/min降温至1000℃，关闭真空电炉电源使其自然冷却至室温，得到碳化硼
‑
碳化硅复合陶瓷。2.根据权利要求1所述的一种利用碳化硅晶体研磨废液制备碳化硼
‑
碳化硅复合陶瓷的生产方法，其特征在于：步骤1中过滤精度为0.1
‑
0.2mm，得到的一级颗粒的粒径为100
‑
200μm。3.根据权利要求1或2所述的一种利用碳化硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：哈尔滨科友半导体产业装备与技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：