[发明专利]一种石墨碳化硅热电偶保护套及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨碳化硅热电偶保护套，其特征在于：包括带有中心孔(13)的石墨管体(1)，石墨管体(1)位于中心孔(13)的中部侧壁设有C/C-SiC复合层(2)，石墨管体(1)的一端位于中心孔(13)侧壁设有C/C复合层(3)；所述石墨管体（1）由密度为0.20~0.40g/cm³石墨粉在模具中加压到密度为1.60~1.80g/cm³成型；复合管由石墨粉和硅粉按质量比3:7混合的混合料，混合料密度为0.35~0.50g/cm³，加压到密度为1.9~2.1g/cm³成型；C/C复合段由密度为0.20~0.40g/cm³的C/C复合粉加压到密度为1.80~2.0g/cm³定型；将石墨管体（1）、复合管以及C/C复合段进行反应溶渗处理，使得复合管形成C/C-SiC复合层(2)，C/C复合段形成C/C复合层(3)，石墨管体(1)、C/C-SiC复合层(2)与C/C复合层(3)烧结成一体。

2.根据权利要求1所述的一种石墨碳化硅热电偶保护套，其特征在于：所述石墨管体(1)表面设有ZrN镀层。

3.根据权利要求1所述的一种石墨碳化硅热电偶保护套，其特征在于：所述C/C-SiC复合层(2)远离中心孔(13)的一面沿轴向螺旋设有嵌入石墨管体(1)的凸筋(21)。

4.根据权利要求1所述的一种石墨碳化硅热电偶保护套，其特征在于：所述石墨管体(1)内设有金属网(4)。

5.根据权利要求4所述的一种石墨碳化硅热电偶保护套，其特征在于：所述金属网(4)为钛丝网。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种石墨碳化硅热电偶保护套的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：在模具中填充密度为0.20~0.40g/cm³石墨粉，加压成型密度为1.60~1.80g/cm³石墨管体(1)；

S2：在石墨管体(1)一端对中心孔(13)增径形成扩孔(11)，向扩孔(11)内填充由石墨粉和硅粉按质量比3:7混合的混合料，混合料密度为0.35~0.50g/cm³，加压成型密度为1.9~2.1g/cm³的复合管，在石墨管体(1)的扩孔(11)端部10~20mm位置填充密度为0.20~0.40g/cm³的C/C复合粉并加压定型密度为1.80~2.0g/cm³的C/C复合段；

S3：将步骤S2中得到的结构件置于真空加热炉中进行反应熔渗处理，使得复合管形成C/C-SiC复合层(2)，C/C复合段形成C/C复合层(3)，石墨管体(1)、C/C-SiC复合层(2)与C/C复合层(3)烧结成一体。

7.根据权利要求6所述的一种石墨碳化硅热电偶保护套的制备方法，其特征在于：将步骤S3中得到的结构件表面进行掺硼金刚石膜沉积，然后利用PVD法镀一层金属互化物。

8.根据权利要求7所述的一种石墨碳化硅热电偶保护套的制备方法，其特征在于：所述金属互化物为ZrN。

9.根据权利要求6所述的一种石墨碳化硅热电偶保护套的制备方法，其特征在于：步骤S2中石墨粉的固定碳不低于99.99%，硅粉的质量纯度不低于99.99%，石墨粉与硅粉的粒径不大于100目。

10.根据权利要求6所述的一种石墨碳化硅热电偶保护套的制备方法，其特征在于：步骤S2中扩孔(11)为螺纹孔。