[发明专利]一种高强度碳化硅悬臂桨及其制备方法

权利要求书

1.一种高强度碳化硅悬臂桨，其特征在于，包括悬臂桨本体，悬臂桨本体包括固定区、过渡区以及负载区，所述过渡区左端设置有凸起，所述固定区设置有与凸起滑动配合的凹槽。

2.如权利要求1所述的一种高强度碳化硅悬臂桨，其特征在于，所述凸起处于过渡区端面的中部，凸起截面积为过渡区端面截面积的50％。

3.如权利要求2所述的一种高强度碳化硅悬臂桨，其特征在于，所述凸起与过渡区以及负载区一体成型。

4.如权利要求1-3任意一项所述的一种高强度碳化硅悬臂桨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、制作挤出成型模具，挤出成型模具的形状与固定区的形状大小相匹配；

S2、将S1中挤出成型模具安装在挤出机的机头，向挤出机料筒内放入泥料，挤出泥料至挤出成型模具，形成带有凹槽的固定区管坯；

S3、制作过渡区以及负载区模具，过渡区以及负载区模具分别与过渡区以及负载区的形状大小相匹配；

S4、通过过渡区、凸起以及负载区模具制作带有凸起的过渡区以及负载区坯体；

S5、将带有凹槽的固定区管坯以及带有凸起的过渡区以及负载区坯体送入至干燥室烘干，干燥室温度为50-60摄氏度，干燥时间为30-40h；

S6、将S5中带有凹槽的固定区管坯以及带有凸起的过渡区以及负载区坯体的缺陷进行修整；

S7、将凸起滑动插入到凹槽内部，并采用粘结的方式将带有凹槽的固定区管坯以及带有凸起的过渡区以及负载区坯体组合在一起，形成悬臂桨坯体；

S8、将S7中悬臂桨坯体置于置于干燥室进行干燥，干燥温度110-120摄氏度，干燥时间为20-25h；

S9、将干燥后的悬臂桨坯体装炉烧结，加热到1800-1900摄氏度进行烧结，烧结0.5-1h，然后降温至1100-1500摄氏度，抽真空至3-10KPa,通入氢气、氩气以及一甲基三氯硅烷，使悬臂桨坯体表面沉积碳化硅涂层50-80um；

S10、降温至800-1300摄氏度，抽真空至300-1000Pa,继续通入甲烷和氮气，使碳化硅涂层表面形成碳层，对碳化硅涂层进行封堵；

S11、升温至1500-2000摄氏度，抽真空至100-200Pa,以单质硅为原料，采用气相渗硅法对碳层进行渗硅，保温时间3-6小时；

S12、阶段性降至常温，取出碳化硅悬臂桨,打磨清洗。

5.如权利要求4所述的一种高强度碳化硅悬臂桨的制备方法，其特征在于，所述S9中氢气流量为0.03-0.2m³/h，氩气流量为0.03-0.6m³/h，氢气与一甲基三氯硅烷的摩尔质量比为8:1。

6.如权利要求4所述的一种高强度碳化硅悬臂桨的制备方法，其特征在于，所述S10中甲烷流量为0.01-0.1m³/h，氮气流量为0.02-0.2m³/h。

7.如权利要求4所述的一种高强度碳化硅悬臂桨的制备方法，其特征在于，所述S12中打磨方式为人工手持磨石打磨，磨石粒度为10000-12000目。