新能源動力控制裝置中的關(guān)鍵部件，用來對IGBT模塊中的芯片進(jìn)行承載和散熱，應(yīng)用前景長遠(yuǎn)。在實際的制備工藝和成品使用中，需要控制碳化硅骨架表面的覆鋁厚度在0.15_以內(nèi)，平面度控制在0.2_以內(nèi)，內(nèi)部質(zhì)地緊密，無氣孔、縮孔，表面光滑，無劃傷、縮痕。由于碳化硅骨架為孔隙結(jié)構(gòu)且與鋁合金液體不浸潤，一般采用高溫高壓浸滲工藝進(jìn)行復(fù)合。
[0085]具體實施方案:采用近凈成型原則，根據(jù)碳化硅骨架的外形尺寸設(shè)計和加工成型模具130的模芯，保證碳化硅骨架在模具內(nèi)部與模芯的間隙單邊< 0.15mm，從而控制復(fù)合材料表面的覆鋁厚度，保證產(chǎn)品質(zhì)量。相對設(shè)置的第一模板131和第二模板132的中間放置一個隔板150，可以根據(jù)復(fù)合材料和第二容器120的大小放置相應(yīng)數(shù)量的成型模具130和隔板150。
[0086]把裝有碳化硅骨架的成型模具130和隔板150放置在第二容器120內(nèi)部，第一容器110的頂蓋自動打開，然后把第二容器120放置在冷卻單元141上。加熱單元142對第二容器120進(jìn)行加熱，當(dāng)成型模具130溫度達(dá)到設(shè)定值后，鋁液自動給料系統(tǒng)把設(shè)定重量的鋁液加載到第二容器120內(nèi)部，鋁液把模具完全浸沒。第一容器110的頂蓋自動關(guān)閉，真空閥113打開，抽真空系統(tǒng)工作，對第一容器110進(jìn)行抽真空，極限真空值可以到0.lpa。當(dāng)頂蓋測溫孔112a檢測到第二容器120內(nèi)部溫度達(dá)到設(shè)定值后，真空閥113關(guān)閉，增壓閥114a打開，高壓加載系統(tǒng)對第一容器110進(jìn)行加壓(惰性氣體)，最高壓力可以到9Mpa。當(dāng)?shù)谝蝗萜?10內(nèi)部壓力達(dá)到設(shè)定值后，增壓閥114a關(guān)閉，進(jìn)行保壓處理，在壓力的作用下，熔融的鋁液可以與型腔105內(nèi)的碳化硅陶瓷骨架更好的復(fù)合。
[0087]保壓結(jié)束后，冷卻單元141的冷卻介質(zhì)按照一定速度導(dǎo)入，下加熱單元停止工作，上加熱單元保持工作，實現(xiàn)第二容器120內(nèi)部的浸滲液從底部向上開始順序凝固；凝固一段時間后，上加熱單元也停止工作，同時加大梯度控制冷卻托盤冷卻介質(zhì)的流速，完成第二容器120內(nèi)部預(yù)制件上部的順序凝固。在第二容器120內(nèi)部浸滲液的整個順序冷卻過程中，開始階段時上加熱單元處于工作狀態(tài)，保證成型模具130上部的鋁液處于較高溫度，可以對下部進(jìn)行凝固補(bǔ)縮。
[0088]凝固過程結(jié)束后，打開泄壓閥114b，對第一容器110的內(nèi)部壓力進(jìn)行泄壓，打開頂蓋部112并取出第二容器120。冷卻后，通過工裝把第二容器120內(nèi)部的預(yù)制件取出，對預(yù)制件進(jìn)行切割，取出成型模具130。用脫模工裝把成型模具130中的鋁碳化硅復(fù)合材料頂出，得到近凈成型的成品。從實際生產(chǎn)的情況來看，采用本實用新型的冷卻梯度控制工藝，良品率極高。對近凈成型的成品進(jìn)行后加工處理和表面處理后，得到合格的成品。第一容器110、第二容器120、成型模具130和隔板150都可以重復(fù)利用，切割下來的鋁錠也可以重新熔煉使用。
[0089]有益效果:
[0090]1、采用成型模具130近凈成型，滿足復(fù)合材料外表面覆鋁厚度< 0.15mm和平面度< 0.2_的要求，第二容器120和成型模具130可以重復(fù)利用，大大節(jié)省了耗材成本；
[0091 ] 2、利用浸滲液的自身重力進(jìn)行補(bǔ)縮，區(qū)別于反重力方向浸滲液補(bǔ)縮，控制簡單，易于實現(xiàn)；
[0092] 3、第二容器120內(nèi)部的浸滲液的冷卻凝固速率可控，完全保證了成品質(zhì)量，無縮孔/收縮不良；
[0093 ] 4、浸滲液在外部熔煉，提高了安全系數(shù)，減少了裝備體積；
[0094]5、浸滲復(fù)合前，采取了抽真空處理，避免了成品內(nèi)部細(xì)微氣孔的產(chǎn)生；
[0095]6、第二容器120置于第一容器110的內(nèi)部，安全系數(shù)高，有利于保證生產(chǎn)安全。
[0096]在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0097]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
[0098]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的范圍內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項】
1.一種浸滲裝備，其特征在于，包括: 第一容器，所述第一容器限定出第一腔室； 第二容器，所述第二容器置于所述第一腔室內(nèi)且限定出用于盛裝浸滲液的第二腔室； 成型模具，所述成型模具設(shè)有第三腔室，所述成型模具上設(shè)置有用于連通所述第二腔室和所述第三腔室的連通結(jié)構(gòu)，所述連通結(jié)構(gòu)構(gòu)造成使得所述第二容器內(nèi)的浸滲液能夠依靠重力至少部分地通過所述連通結(jié)構(gòu)進(jìn)入到所述第三腔室內(nèi)； 溫場控制裝置，所述溫場控制裝置設(shè)置成用于對所述浸滲液的溫度進(jìn)行控制，所述溫場控制裝置包括加熱單元，所述加熱單元為設(shè)置在所述第二容器周壁外側(cè)的感應(yīng)加熱線圈； 所述第二容器的上端設(shè)有用于對所述第二容器上部的浸滲液進(jìn)行保溫的保溫隔熱裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸滲裝備，其特征在于，所述溫場控制裝置設(shè)置在所述第一容器內(nèi)且鄰近所述第二容器布置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸滲裝備，其特征在于，所述溫場控制裝置包括:冷卻單元，所述冷卻單元設(shè)在所述第二容器的底壁下方。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的浸滲裝備，其特征在于，所述加熱單元為多組，且多組所述加熱單元在從下到上的方向上依次分布在所述第二容器的周壁外側(cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的浸滲裝備，其特征在于，所述多組加熱單元基于所需的工藝溫度在上下方向上進(jìn)行布置以對浸滲復(fù)合過程進(jìn)行溫度梯度控制。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸滲裝備，其特征在于，所述成型模具包括:相對設(shè)置的第一模板和第二模板，所述第一模板與所述第二模板之間設(shè)有隔板以將所述第三腔室分隔為兩個成型腔。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的浸滲裝備，其特征在于，所述成型模具為多個，且多個成型模具置于所述第二腔室內(nèi)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸滲裝備，其特征在于，所述連通結(jié)構(gòu)構(gòu)造為連通孔，所述連通孔位于所述第三腔室的上方。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的浸滲裝備，其特征在于，所述第二容器為上端敞口的筒狀結(jié)構(gòu)，在所述浸滲復(fù)合過程中，所述浸滲液的液面位于所述連通孔之上。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸滲裝備，其特征在于，所述第一容器為密閉容器，在浸滲復(fù)合前，對所述第一腔室抽真空。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸滲裝備，其特征在于，所述第一容器包括:本體部和頂蓋部，所述頂蓋部可開合地設(shè)在所述本體部上以用于打開或關(guān)閉所述第一腔室。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的浸滲裝備，其特征在于，所述頂蓋上設(shè)有用于測量所述浸滲液溫度的測溫孔。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸滲裝備，其特征在于，所述第一容器上設(shè)置有真空閥和壓力閥。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸滲裝備，其特征在于，所述第二容器為上端敞口的筒狀結(jié)構(gòu)，所述第二腔室的縱截面為倒置的圓臺形。15.根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項所述的浸滲裝備，其特征在于，所述浸滲裝備用于制作鋁碳化硅復(fù)合材料板。16.一種浸滲系統(tǒng)，其特征在于，包括: 權(quán)利要求1-14中任一項所述的浸滲裝備； 浸滲液供給裝備，所述浸滲液供給裝備用于向所述浸滲裝備內(nèi)供給浸滲液； 抽真空裝備，所述抽真空裝備與所述浸滲裝備相連用于對所述浸滲裝備內(nèi)部抽真空； 高壓加載裝備，所述高壓加載裝備與所述浸滲裝備相連用于對所述浸滲裝備加壓/泄壓。
【專利摘要】本實用新型公開了一種浸滲裝備及具有其的浸滲系統(tǒng)，所述浸滲裝備包括：密閉的第一容器，所述第一容器限定出第一腔室；第二容器，所述第二容器置于所述第一腔室內(nèi)且限定出用于盛裝浸滲液的第二腔室；成型模具，所述成型模具設(shè)有第三腔室，所述成型模具上設(shè)置有用于連通所述第二腔室和所述第三腔室的連通結(jié)構(gòu)，所述連通結(jié)構(gòu)構(gòu)造成使得所述第二容器內(nèi)的浸滲液能夠依靠重力至少部分地通過所述連通結(jié)構(gòu)進(jìn)入到所述第三腔室內(nèi)；溫場控制裝置，所述溫場控制裝置設(shè)置成用于對所述浸滲液的溫度進(jìn)行控制。根據(jù)本實用新型的浸滲裝備控制簡單、生產(chǎn)安全，且產(chǎn)品成品率高，無縮孔/收縮不良等缺陷。
【IPC分類】B22D23/04
【公開號】CN205324701
【申請?zhí)枴緾N201521058966
【發(fā)明人】宮清, 趙樹明, 王亞楠, 王曉華, 陳國聰, 陳秋繪, 潘力爭
【申請人】惠州比亞迪實業(yè)有限公司
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2015年12月18日