[发明专利]一种铝熔体净化用分段式炭陶复合材料转子及其制备方法

权利要求书

1.一种铝熔体净化用分段式炭陶复合材料转子，其特征在于，包括石墨段(1)和复合段(2)，所述石墨段(1)和复合段(2)之间为螺纹连接；所述复合段(2)包括C/C复合材料上段(2-1)和C/C复合材料下段(2-2)，以及位于C/C复合材料上段(2-1)和C/C复合材料下段(2-2)之间的C/C-SiC复合材料段(2-3)，所述C/C复合材料上段(2-1)、C/C-SiC复合材料段(2-3)和C/C复合材料下段(2-2)为一体式结构。

2.根据权利要求1所述的一种铝熔体净化用分段式炭陶复合材料转子，其特征在于，所述石墨段(1)的数量为一个，所述石墨段(1)位于复合段(2)上方。

3.根据权利要求1所述的一种铝熔体净化用分段式炭陶复合材料转子，其特征在于，所述石墨段(1)的数量为两个，所述复合段(2)位于两个石墨段(1)之间。

4.根据权利要求1所述的一种铝熔体净化用分段式炭陶复合材料转子，其特征在于，所述石墨段(1)上设置有外螺纹，复合段(2)上设置有与所述外螺纹相配合的内螺纹。

5.一种制备如权利要求1至4中任一权利要求所述分段式炭陶复合材料转子的方法，其特征在于，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1.20g/cm³～1.40g/cm³的C/C复合材料；

步骤二、将步骤一中所述C/C复合材料机械加工成直径为50mm～200mm，高度为300mm～500mm的C/C复合材料杆(6)；

步骤三、将石墨工装套装于步骤二中所述C/C复合材料杆(6)的中段，所述石墨工装包括石墨套筒(3)和位于石墨套筒(3)下方的石墨挡圈(4)，所述石墨挡圈(4)的内壁与C/C复合材料杆(6)的外壁紧密配合，石墨套筒(3)的内壁与C/C复合材料杆(6)的外壁之间形成空隙，向所述空隙中填充硅粉(5)，形成组合件；

步骤四、将步骤三中所述组合件置于加热炉中进行反应熔渗处理，或将多个步骤三中所述组合件叠放或并列置于加热炉中进行反应熔渗处理，出炉后拆除石墨工装，在套装石墨工装的部位形成密度为1.50g/cm³～2.10g/cm³的C/C-SiC复合材料，得到复合段(2)；

步骤五、将石墨段(1)和步骤四中所述复合段(2)通过螺纹连接，得到分段式炭陶复合材料转子。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤三中所述空隙的厚度为2mm～6mm。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤三中所述硅粉的质量纯度不小于99.99％，硅粉的粒径不大于2mm。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤四中所述反应熔渗处理的温度为1550℃～1750℃，保温时间为6h～10h。