[发明专利]一种碳化硅微通道反应器制备中间品及制备方法

权利要求书

1.一种碳化硅微通道反应器制备中间品，其特征在于：其包括碳化硅生胚(1)和微通道模具(2)，微通道模具(2)置于碳化硅生胚(1)内且微通道模具(2)的进出液口紧贴碳化硅生胚(1)外壁，其中，所述中间品在60～300兆帕压强的压力下压制形成，微通道模具(2)采用熔点低于500℃的金属材料。

2.如权利要求1所述的碳化硅微通道反应器制备中间品，其特征在于：所述微通道模具(2)材料采用锡、铅、包含锡的合金或者包含铅的合金。

3.如权利要求1所述的碳化硅微通道反应器制备中间品，其特征在于：还包括换热通道模具(3)，换热通道模具(3)置于碳化硅生胚(1)内且换热通道模具(3)的进出液口紧贴碳化硅生胚(1)外壁，所述换热通道模具(3)与微通道模具(2)采用相同材料。

4.如权利要求2或3所述的碳化硅微通道反应器制备中间品，其特征在于：所述微通道模具(2)和换热通道模具(3)形状为模拟的反应器微通道和换热通道，采用机加工或者浇铸成型。

5.一种碳化硅微通道反应器制备方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1，将微通道模具(2)或换热通道模具(3)预埋在碳化硅粉料中，再整体压制，形成权利要求1所述的制备中间品；

选择执行以下步骤S2A或者S2B，其中，步骤S2B针对采用的微通道模具(2)或换热通道模具(3)材料沸点大于2100℃的制备中间品：

S2A，以超过微通道模具(2)或换热通道模具(3)材料熔点的温度烘烤碳化硅生胚(1)，待微通道模具(2)或换热通道模具(3)熔化并从碳化硅生胚(1)内流出，碳化硅生胚(1)内留下微通道或换热通道，再对碳化硅生胚(1)进行烧结，得到碳化硅微通道反应器；

S2B，对碳化硅生胚(1)进行烧结，在此过程中，微通道模具(2)或换热通道模具(3)熔化并从碳化硅生胚(1)内流出，碳化硅生胚(1)内留下微通道或换热通道，待烧结完成后得到碳化硅微通道反应器。

6.如权利要求5所述的碳化硅微通道反应器制备方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括，

S1-1，预先制作微通道模具(2)或换热通道模具(3)；

S1-2，将生胚外形模具置于压力压床，称量第一层碳化硅生胚粉料倒入其中，将粉料均匀摊平；

继续执行步骤S1-3～S1-9，或者执行步骤S1-5、S1-8和S1-9：

S1-3，将换热通道模具(3)左右居中平铺在第一层碳化硅生胚粉料上，换热通道模具(3)的进出液口紧贴生胚外形模具内壁；

S1-4，称量第二层碳化硅生胚粉料倒入生胚外形模具内，将粉料均匀摊平；

S1-5，将微通道模具(2)左右居中平铺在第二层碳化硅生胚粉料上，微通道模具(2)的进出液口紧贴生胚外形模具内壁；

S1-6，称量第三层碳化硅生胚粉料倒入生胚外形模具内，将粉料均匀摊平；

S1-7，将换热通道模具(3)左右居中平铺在第三层碳化硅粉料上，换热通道模具(3)的进出液口紧贴生胚外形模具内壁；

S1-8，称量第四层碳化硅生胚粉料倒入生胚外形模具内，将粉料均匀摊平；

S1-9，以60～300兆帕压强的压力对生胚外形模具内的粉料及换热通道模具(3)或微通道模具(2)进行整体压制，形成权利要求1所述的制备中间品。

7.如权利要求5所述的碳化硅微通道反应器制备方法，其特征在于：所述步骤S2A具体包括，

S2A-1，在50～150℃烘烤碳化硅生胚(1)30min～5day，并以5～500℃/h梯度升温将烘烤温度升高至138～500℃，保持以该温度烘烤，直到熔化的微通道模具(2)或换热通道模具(3)材料开始从进出液口流出。

8.如权利要求7所述的碳化硅微通道反应器制备方法，其特征在于：所述步骤S2A具体包括，

S2A-2，往进出液口吹入热风，直到进出液口完全畅通且再无熔化的微通道模具(2)或换热通道模具(3)材料流出，静置降温；

S2A-3，将加工好的碳化硅生胚(1)进行烧结，得到碳化硅微通道反应器。