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熱等靜壓浸漬系統(tǒng)、方法和碳/金屬復合材料與流程

文檔序號:11878172閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種熱等靜壓浸漬系統(tǒng),其特征在于,所述熱等靜壓浸漬系統(tǒng)包括包套和熱等靜壓機;

所述包套包括上端蓋(1)、高壓進氣隔板(2)、抽真空管(3)、筒體(4)、承料隔板(6)和下端蓋(8);

所述高壓進氣隔板(2)設置在所述上端蓋(1)上;所述上端蓋(1)、高壓進氣隔板(2)和下端蓋(8)將所述筒體(4)密封連接成一個密封容器;所述高壓進氣隔板(2)的爆破壓力小于所述上端蓋(1)其它部分的爆破壓力;

所述抽真空管(3)通過所述上端蓋(1)與所述筒體(4)連通;

所述承料隔板(6)將所述筒體(4)的內(nèi)腔分隔為上內(nèi)腔和下內(nèi)腔;所述上內(nèi)腔和下內(nèi)腔分別用于放置浸漬金屬和待浸工件;所述浸漬金屬置于所述承料隔板(6)上;所述承料隔板(6)上分布有若干個通孔;

所述包套置于所述熱等靜壓機的工作區(qū)內(nèi)。

2.根據(jù)權利要求1所述的熱等靜壓浸漬系統(tǒng),其特征在于,所述高壓進氣隔板(2)的爆破壓力為1~5MPa。

3.根據(jù)權利要求1所述的熱等靜壓浸漬系統(tǒng),其特征在于,所述高壓進氣隔板(2)的形狀為圓形,直徑為30~50mm,厚度為0.4~1.0mm。

4.根據(jù)權利要求1所述的熱等靜壓浸漬系統(tǒng),其特征在于,所述承料隔板(6)的厚度為10~15mm;所述通孔的孔徑為10~20mm。

5.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的熱等靜壓浸漬系統(tǒng),其特征在于,所述包套為鉬包套。

6.一種熱等靜壓浸漬方法,其特征在于,所述熱等靜壓浸漬方法采用權利要求1-5中任一項所述的熱等靜壓浸漬系統(tǒng)實現(xiàn),包括如下步驟:

步驟一、將浸漬金屬和待浸工件分別裝入包套的上內(nèi)腔和下內(nèi)腔中后密封;

步驟二、通過抽真空管(3)抽真空至筒體(4)內(nèi)的真空度為10-2~10-3Pa后封套;

步驟三、將封套后的包套放進熱等靜壓機內(nèi)進行浸漬;

步驟四、浸漬后斷電冷卻,取出包套后去除包套和碳/金屬復合材料表面的金屬,得到碳/金屬復合材料。

7.根據(jù)權利要求6所述的熱等靜壓浸漬方法,其特征在于,步驟一中,所述浸漬金屬完全熔化后至少能填滿空置空間和待浸工件的內(nèi)部孔隙;

所述空置空間為所述下內(nèi)腔內(nèi)除所述待浸工件所占據(jù)的空間外的其它空間;所述待浸工件的內(nèi)部孔隙率為10~30%。

8.根據(jù)權利要求6所述的熱等靜壓浸漬方法,其特征在于,步驟三中的具體過程為:

步驟31、將封套后的包套置于熱等靜壓機的工作區(qū)內(nèi),通入氬氣至0.1MPa,按照5~10℃/min的升溫速率,加熱升溫,直至溫度比所述浸漬金屬的熔點高100~200℃,保溫0.5~2h;

步驟32、繼續(xù)通入高壓氬氣,直至高壓進氣隔板(2)上的壓力超過高壓進氣隔板(2)的爆破壓力后破裂,高壓氬氣進入包套內(nèi);

步驟33、繼續(xù)通入高壓氬氣,在50~200MPa的浸漬壓力下,浸漬0.5~2h。

9.根據(jù)權利要求6或7或8所述的熱等靜壓浸漬方法,其特征在于,所述待浸工件為石墨或碳/碳復合材料;所述浸漬金屬為純鋁、鋁合金、純銀、銀合金、純銅或銅合金中的一種。

10.一種采用權利要求6-9中任一項所述的熱等靜壓浸漬方法制備的碳/金屬復合材料,其特征在于,所述碳/金屬復合材料中的碳與金屬體積比為70~90:10~30。

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