[发明专利]一种大尺寸炭/碳化硅复合材料发热体的制备方法

摘要

本发明公开了一种大尺寸炭/碳化硅复合材料发热体的制备方法，该方法包括以下步骤：一、将炭纤维预制体增密得到炭/炭复合材料；二、机械加工得到炭/炭复合材料发热体；三、将第一工装、第二工装和炭/炭复合材料发热体组合后水平放置于底板上；四、填充硅料浆，得到组合件；五、将组合件置于加热炉中进行反应熔渗处理，出炉后去除第一工装和第二工装，得到炭/碳化硅复合材料发热体；或者将多个组合件叠放后置于加热炉中进行反应熔渗处理，出炉后去除第一工装和第二工装，得到炭/碳化硅复合材料发热体。采用本发明方法制备的炭/碳化硅复合材料发热体相对于炭/炭复合材料发热体，使用寿命提高了50％以上，可达到18个月以上。

主权项

一种大尺寸炭/碳化硅复合材料发热体的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、将密度为0.20g/cm³～0.50g/cm³的炭纤维预制体增密，得到密度为1.50g/cm³～1.60g/cm³的炭/炭复合材料；步骤二、对步骤一中所述炭/炭复合材料进行机械加工，得到长度为1500mm～2000mm的炭/炭复合材料发热体(3)；步骤三、将第一工装(1)、第二工装(2)和步骤二中所述炭/炭复合材料发热体(3)组合后水平放置于底板(4)上；所述第一工装(1)和第二工装(2)的形状均与炭/炭复合材料发热体(3)相同，且第一工装(1)的内壁与炭/炭复合材料发热体(3)的外壁之间的距离为1mm～3mm，第二工装(2)的外壁与炭/炭复合材料发热体(3)的内壁之间的距离为1mm～3mm；所述底板(4)为碳板、碳化硅板或石墨板；步骤四、向步骤三中所述第一工装(1)和炭/炭复合材料发热体(3)之间以及第二工装(2)和炭/炭复合材料发热体(3)之间均填充硅料浆(5)，得到组合件；所述硅料浆由硅粉和醇类按照(1～3):1的质量比混合均匀制成，其中醇类为乙二醇或丙三醇；步骤五、将步骤四中所述组合件置于加热炉中进行反应熔渗处理，出炉后去除底板(4)、第一工装(1)和第二工装(2)，得到密度为1.60g/cm³～1.70g/cm³的炭/碳化硅复合材料发热体；或者将多个步骤四中所述组合件叠放后置于加热炉中进行反应熔渗处理，出炉后去除底板(4)、第一工装(1)和第二工装(2)，得到密度为1.60g/cm³～1.70g/cm³的炭/碳化硅复合材料发热体；所述反应熔渗处理的反应温度为1450℃～1540℃，保温时间为7h～15h。