[发明专利]SiC泡沫陶瓷以及基于此的换热管和发动机降温保护装置

说明书

本公开提供了一种SiC泡沫陶瓷以及基于此的换热管和发动机降温保护装置。泡沫陶瓷换热管由SiC泡沫陶瓷材料制备，SiC泡沫陶瓷材料为开孔的三维蜂窝网络结构的SiC泡沫。发动机降温保护装置包括上述的换热管、水泵和水箱；其中，换热管的输入口与水泵的输出口相连，换热管的输出口与水箱的输入口相连，水泵的输入口与水箱的输出口相连。

技术领域

本公开涉及一种SiC泡沫陶瓷以及基于此的换热管和发动机降温保护装置。

背景技术

汽车发动机是为汽车提供动力的机器，是汽车的心脏，影响汽车的动力性、经济性和环保性。根据动力来源不同，汽车发动机可分为柴油发动机、汽油发动机、电动汽车电动机以及混合动力等。汽车发动机在运行时，会产生大量热量，热量散发不出去会导致发动机烧坏。现有的汽车发动机降温保护装置大多通过直接对发动机表面喷水的方式进行降温。这样不仅降温效果差，还容易使发动机内部进水，导致发动机漏电损坏。现有的汽车发动机降温装置大多只能适用于单一类型的发动机，不能适用于不同规格的发动机，适用性较差。因此，需要采用新型技术和材料解决不同工作功率规格的发动机降温保护的问题。

多孔材料保护体是由多孔材料制成的保护体。多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料。该类材料耐高温，不会在高温火焰下融化。多孔材料具有较多的微孔结构，特别是多孔泡沫陶瓷材料，内部均匀分布相互贯通的微孔或孔洞，因此其具有孔隙率高、体积密度小、比表面积大及独特的物理表面特性。加之陶瓷材料特有的耐高温、耐腐蚀、高的化学稳定性和尺寸稳定性，非常适合制备成换热管应用于不同工作功率规格的发动机降温保护装置。

发明内容

为了解决至少一个上述技术问题，本公开提供了一种碳化硅(SiC)泡沫陶瓷以及基于此的换热管和发动机降温保护装置。

根据本公开的第一方面，一种SiC泡沫陶瓷的制备方法，包括：将碳硅前驱体和发泡原料混合，形成有机泡沫陶瓷原胶；将有机泡沫陶瓷原胶注入模具之中，并在注入过程中均匀地添加发泡催化剂，封闭模具，然后让泡沫陶瓷原胶充分发泡，在发泡过程中，碳硅前驱体形成联通的三维蜂窝孔，三维蜂窝孔形成泡沫陶瓷胚体；取出泡沫陶瓷胚体，将其在惰性气体保护下，利用电子加速器进行高能电子辐照，使得碳硅前驱体进行变性交联，形成SiC泡沫陶瓷；以及将SiC泡沫陶瓷进行高温煅烧，然后清洗，去除SiC泡沫陶瓷中残存的杂质。

根据本公开的至少一个实施方式，碳硅前驱体为聚碳硅烷、聚碳硅氧烷中的至少一种，发泡原料包括醇高聚物、多异氰酸酯、泡沫稳定剂和水。

根据本公开的第二方面，一种泡沫陶瓷换热管，该换热管内填充有SiC泡沫陶瓷材料，SiC泡沫陶瓷材料由上述方法制备得到。

根据本公开的至少一个实施方式，换热管的管壁为碳纤维增强SiC复合材料。

根据本公开的第二方面，一种发动机降温保护装置，包括上述的换热管、水泵和水箱；其中，换热管的输入口与水泵的输出口相连，换热管的输出口与水箱的输入口相连，水泵的输入口与水箱的输出口相连。

根据本公开的至少一个实施方式，发动机降温保护装置还包括：温度传感器，用于实时监控换热管的温度；以及控制终端，与温度传感器相连，控制终端用于接收来自温度传感器的温度信息，判断温度是否超过设定的阈值，以及温度超过阈值时发送报警信号。

根据本公开的至少一个实施方式，发动机降温保护装置还包括制动机构，与控制终端相连，响应于报警信号，制动机构完成制动动作。

根据本公开的至少一个实施方式，制动机构包括：控制单元，用于执行制动动作；以及复位单元，用于解除制动。

根据本公开的至少一个实施方式，发动机降温保护装置还包括语音提示单元，与控制终端相连，响应于报警信号，语音提示单元发出语音提示。