[发明专利]一种屏蔽泵用C/C-SiC轴瓦的制备方法

权利要求书

1.一种屏蔽泵用C/C-SiC轴瓦的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、制备C/C多孔轴瓦坯体：通过化学气相沉积工艺制备密度为1.25～1.45g/cm³的C/C多孔坯体，按照轴瓦尺寸进行第一次粗加工，获得C/C多孔轴瓦坯体；

2)、C/C-SiC轴瓦制备：对制备的C/C多孔轴瓦坯体进行反应熔渗处理，之后按照尺寸进行第二次精加工获得C/C-SiC轴瓦；

3)、C/C-SiC轴瓦的树脂封孔：通过环氧树脂浸渍C/C-SiC轴瓦并固化、保温处理，消除孔隙，按照尺寸进行最终精修，获得C/C-SiC轴瓦部件。

2.根据权利要求1所述的一种屏蔽泵用C/C-SiC轴瓦的制备方法，其特征在于，所述C/C多孔轴瓦坯体的具体制备过程：

a1)、将单层C纤维0°无纬布、C纤维胎网、单层C纤维90°无纬布、C纤维胎网依次循环叠加，在垂直方向针刺后形成纤维体积分数在30％～45％的C纤维预制体；

b1)、将C纤维预制体在氩气环境中于1400～1600℃预处理4小时，气压0.1～0.5MPa；

c1)、将上述高温预处理后的C纤维预制体进行化学气相浸渗，沉积温度为900～1150℃，沉积气压0.05～0.1MPa，制备的C/C多孔坯体密度为1.25～1.45g/cm³；

d1)、将C/C多孔坯体按照所需尺寸进行第一次粗加工，获得C/C多孔轴瓦坯体。

3.根据权利要求1所述的一种屏蔽泵用C/C-SiC轴瓦的制备方法，其特征在于，所述C/C-SiC轴瓦的具体制备过程：

a2)、将C/C多孔轴瓦坯体在1800～2400℃石墨化处理2～4小时；

b2)、根据C/C多孔轴瓦坯体的质量，称取Si粉作为反应熔渗的硅源；

c2)、将Si粉平铺于石墨坩埚底部，将C/C多孔轴瓦坯体放在Si粉之上；

d2)、将上述盛有Si粉和C/C多孔轴瓦坯体的石墨坩埚置于真空炉中，加热至1550℃并保温50～80min，升温速率为5～10℃/min，真空度为10^-2～10^-1Pa；

e2)、在上述步骤完成后继续升温至1650℃并保温60～100min，升温速率为5～10℃/min，真空度为10^-2～10^-1Pa，完成反应熔渗得到C/C-SiC轴瓦，并排除轴瓦周围多余的Si；

f2)、按照尺寸进行第二次精加工获得C/C-SiC轴瓦。

4.根据权利要求3所述的一种屏蔽泵用C/C-SiC轴瓦的制备方法，其特征在于，制备C/C-SiC轴瓦时Si:C/C多孔轴瓦坯体的质量比为1.5～4。

5.根据权利要求3所述的一种屏蔽泵用C/C-SiC轴瓦的制备方法，其特征在于，所述Si粉粒径为0.5～5mm。

6.根据权利要求1所述的一种屏蔽泵用C/C-SiC轴瓦的制备方法，其特征在于，还包括还包括C/C-SiC轴瓦的树脂封孔处理：采用封孔溶液浸渍C/C-SiC轴瓦，然后固化处理。

7.根据权利要求6所述的一种屏蔽泵用C/C-SiC轴瓦的制备方法，其特征在于，所述封孔溶液为双酚A环氧树脂、芳香胺和丙酮的混合液。

8.根据权利要求6所述的一种屏蔽泵用C/C-SiC轴瓦的制备方法，其特征在于，所述封孔溶液的制备过程为：

按质量比100:20～40分别称取双酚A环氧树脂与芳香胺固化剂，在≦90℃的水浴条件下配制双酚A环氧树脂与芳香胺的熔融液，待其冷却至室温后加入丙酮进行稀释得到有机封孔溶液，其中，100g熔融液中加入400～700mL丙酮。

9.根据权利要求6所述的一种屏蔽泵用C/C-SiC轴瓦的制备方法，其特征在于，封孔处理后的C/C-SiC轴瓦根据要求进行最终的精修加工。

10.根据权利要求6所述的一种屏蔽泵用C/C-SiC轴瓦的制备方法，其特征在于，所述固化处理的具体过程为：

完成超声处理后的C/C-SiC轴瓦置于烘箱中，在50～90℃的条件下保温1～2h除去丙酮，之后在100～140℃的条件下保温1～3h使双酚A环氧树脂充分固化，最后在150℃～200℃的条件下保温1～3h使固化的双酚A环氧树脂进一步发生反应，完成保温后C/C-SiC轴瓦随炉冷却至室温。