專利名稱：一種真空壓力滲鋁通道兼隔離裝置及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種真空壓力滲鋁通道兼隔離裝置及其加工方法。
背景技術：
采用真空壓力浸滲工藝制備鋁碳化硅復合材料，是先制備碳化硅多孔材料骨架， 然后，將數塊碳化硅多孔骨架與滲鋁通道兼隔離裝置疊在一起，裝入滲鋁模具內。真空壓力滲鋁合金時，現有技術是采用石墨作通道兼隔離碳化硅多孔骨架，但是石墨硬并脆，難于拆解，有時損壞鋁碳化硅復合材料工件的外形；也有采用鋼板作通道兼隔離碳化硅多孔骨架， 但鋼板具有一定的韌性，在拆解時可以裂開，雖然比用石墨的情況稍好，但是拆解工件時仍費勁，效率低。日本電氣化學工業株式會社的兩面包覆碳的SUS夾板，沒有涉及滲鋁的通道。公知的液態擠壓模鍛制備鋁合金工藝中的脫模劑，有機物脫模劑在300°C以上容易揮發，在真空狀態下有殘碳；另一種水玻璃加氧化鋅的脫模劑中，在涂覆的鋼板或模具中，氧化鋅容易從鋼板或模具上脫落，進入液態鋁合金，容易影響真空壓力浸滲的鋁碳化硅復合材料的物理性能。

發明內容
本發明的目的在于提供一種真空壓力滲鋁的通道兼隔離裝置及其加工方法，以實現易于拆解工件，提高生產效率，降低加工成本。本發明的真空壓力滲鋁通道兼隔離裝置，包括比碳化硅骨架四周大0. 5 2mm的鋼板或不銹鋼板，其特征在于，在鋼板或不銹鋼板兩面設有適于鋁液流動的波紋或溝槽，其高度為0. 5mm 2. 0 mm ；在帶有波紋或溝槽的鋼板或不銹鋼板兩面均勻地復蓋有一層硅酸
鈉薄膜。所述鋼板或不銹鋼板的厚度為0. 5 mm 2. Omm。所述波紋是將鋼板或不銹鋼板壓制成波紋高度為0. 5 2. Omm的波紋板。所述溝槽是在鋼板或不銹鋼板兩面銑出2 4個0. 5 mm 2. Omm的溝槽。所述溝槽是在鋼板或不銹鋼板的兩面焊接有2 4根圓鋼絲或圓鋼條，形成3 5個溝槽高度為0. 5 mm 2. 0_溝槽。一種真空壓力滲鋁通道兼隔離裝置的加工方法，包括如下步驟
(1)將鋼板或不銹鋼板兩面壓壓制成波紋狀或通過焊接或銑出適于鋁液流動的溝槽， 控制波紋或溝槽高度為0. 5 mm 2mm ；
(2)將帶有波紋或溝槽的鋼板或不銹鋼板裁成比碳化硅骨架四周大0.5 2mm的方形波紋板或溝槽板；
(3)用重量百分濃度為10% 15%的碳酸鈉水溶液清洗波紋板或溝槽板；
(4)用體積百分濃度40% 50%的無機酸水溶液浸泡波紋板或溝槽板30分鐘，用流動水沖洗干凈，用高壓氣體吹掉水漬，待用；(5)在波紋板或溝槽板的一面均勻涂覆重量百分濃度為10 30%的水玻璃水溶液；
(6)放入干燥箱內，在溫度為50 300°C干燥20 40分鐘后；
(7)取出、翻面，在其上面重復(5)步和(6)步后取出冷卻；
(8 )按現有技術將波紋板和碳化硅骨架交叉疊放，裝入滲鋁模具。所述用碳酸鈉水溶液清洗波紋板或溝槽板是先用碳酸鈉水溶液清洗10分鐘，再將波紋板或溝槽板放入振磨機內，加入碳酸鈉水溶液和適量的氧化鋁磨球，振磨3 8分鐘。所述無機酸為鹽酸、硝酸或硫酸。本發明用鋼或不銹鋼的波紋板或溝槽板取代石墨板，形成鋁液流動的通道；在波紋板或溝槽板兩面均勻地涂覆水玻璃水溶液，加熱后水玻璃水溶液形成硅酸鈉薄膜；經實驗證明，用此滲鋁通道兼隔離裝置，其碳化硅骨架的孔隙中鋁合金飽滿，氣密性可達到 (3. 5 4) X10_9Pa.m7s，在拆解工件時，很容易將鋁碳化硅復合材料分拆出來。本發明工藝簡單、操作方便，成本低，適用面廣，可實現工業化生產。


圖1為真空壓力滲鋁通道兼隔離裝置結構示意圖； 圖2為真空壓力滲鋁通道兼隔離裝置的使用狀態圖。圖中1為鋼板或不銹鋼板；2為波紋或溝槽；3為硅酸鈉薄膜；4為波紋板； 5為碳化硅骨架；6為滲鋁模具。
具體實施例方式下面結合實例對本發明作進一步說明。實施例1
真空壓力滲鋁通道兼隔離裝置是在鋼板或不銹鋼板1的兩面設有適于鋁液流動的波紋或溝槽2，所述波紋峰值或溝槽高度為0. 5 mm 2. Omm ；在帶有波紋或溝槽的鋼板或不銹鋼板兩面均勻地復蓋有一層硅酸鈉薄膜3。真空壓力滲鋁通道兼隔離裝置的制備方法
本實施例碳化硅骨架的尺寸為130 X 140 X 5mm，一模裝3塊。
(1)將鋼板壓制成波紋高度(或稱為波紋峰值)為1.9mm的波紋板；
(2)將鋼波紋板裁成比碳化硅骨架130X140四周大1.2mm的方形波紋板，即 131. 2X141. 2 ；
(3)用10%的碳酸鈉水溶液清洗裁好后的鋼波紋板10分鐘，以去油污；再將鋼波紋板放入振磨機內，加入10%的碳酸鈉水溶液和適量的氧化鋁磨球，振磨5分鐘，其效果為去油污快，鋼波紋板表面被拋磨后，有利于硅酸鈉在其上成膜；
(4)用45%的硝酸水溶液浸泡鋼波紋板30分鐘，再用流動水沖洗干凈，用高壓氣體吹掉水漬，以實現將鋼波紋板表面微腐蝕，有利于水玻璃在其上成膜；
(5)在鋼波紋板的一面上均勻地涂覆重量百分濃度為15%的水玻璃水溶液；
(6)將鋼波紋板放入干燥箱內，加熱至溫度為180°C，保溫30分鐘；
(7)取出翻面，重復步驟(5)和(6)，取出冷卻；(8)按圖2中波紋板4/碳化硅骨架5/波紋板/碳化硅骨架/波紋板/碳化硅骨架/ 波紋板交叉疊放，裝入滲鋁模具6 ；經真空壓力滲鋁合金后，碳化硅骨架的孔隙中鋁合金飽滿，氣密性達到3. 5 X IO-9Pa. m3/s，在拆解工件時，很容易將鋁碳化硅復合材料工件分拆出來。實施例2
鋁碳化硅復合材料碳化硅骨架尺寸為190 X 140 X 5mm, 一模裝3塊。(1)將鋼板壓制成波紋板，波紋高度1. Omm ；波紋寬度不受限制；
(2)將鋼波紋板裁成比碳化硅骨架190X140mm四周大1. 8mm的方形板即 191. 8X141. 8mm ；
(3)用15%的碳酸鈉水溶液清洗裁好后的鋼波紋板，再將鋼波紋板放入振磨機內，加入 15%的碳酸鈉水溶液或適量的氧化鋁磨球，振磨20分鐘；
(4)用40%的硫酸水溶液浸泡鋼波紋板60分鐘，然后用流動水沖洗干凈，用高壓氣體吹掉水漬，待用；
(5)在鋼波紋板上均勻地涂覆重量百分濃度為20%的水玻璃水溶液；
(6)將鋼波紋板放入干燥箱內，加熱至溫度為190°C，保溫30分鐘后；
(7)取出翻面，重復步驟(5)和(6)，取出冷卻；
(8)將鋼波紋板按實施例1的方式交叉疊放，裝入滲鋁模具。本裝置經真空壓力滲鋁合金，碳化硅骨架的孔隙中鋁合金飽滿，氣密性達到 4X IO-9Pa. m3/s，在拆解工件時，很容易將鋁碳化硅復合材料分拆出來。
權利要求
1.一種真空壓力滲鋁通道兼隔離裝置，包括比碳化硅骨架四周大0. 5 2mm的鋼板或不銹鋼板，其特征在于，在鋼板或不銹鋼板兩面設有適于鋁液流動的波紋或溝槽，所述波紋或溝槽的高度為0. 5mm 2. 0 mm ；在帶有波紋或溝槽的鋼板或不銹鋼板兩面均勻地復蓋有一層硅酸鈉薄膜。
2.根據權利要求1所述的真空壓力滲鋁通道兼隔離裝置，其特征在于，所述鋼板或不銹鋼板的厚度為0. 5 mm 2. Omm。
3.根據權利要求1所述的真空壓力滲鋁通道兼隔離裝置，其特征在于，所述波紋是將鋼板或不銹鋼板壓制成波紋高度為0. 5 2. Omm的波紋板。
4.根據權利要求1所述的真空壓力滲鋁通道兼隔離裝置，其特征在于，所述溝槽是在鋼板或不銹鋼板兩面銑出2 4個0. 5 mm 2. Omm的溝槽。
5.根據權利要求1所述的真空壓力滲鋁通道兼隔離裝置，其特征在于，所述溝槽是在鋼板或不銹鋼板的兩面焊接有2 4根圓鋼絲或圓鋼條，形成3 5個溝槽高度為0. 5 mm 2. Omm溝槽。
6.一種真空壓力滲鋁通道兼隔離裝置的加工方法，其特征在于，包括如下步驟(1)將鋼板或不銹鋼板兩面壓壓制成波紋狀或通過焊接或銑出適于鋁液流動的溝槽， 控制波紋或溝槽高度為0. 5 mm 2mm ；(2)將帶有波紋或溝槽的鋼板或不銹鋼板裁成比碳化硅骨架四周大0.5 2mm的方形波紋板或溝槽板；(3)用重量百分濃度為10% 15%的碳酸鈉水溶液清洗波紋板或溝槽板；(4)用體積百分濃度40% 50%的無機酸水溶液浸泡波紋板或溝槽板30分鐘，用流動水沖洗干凈，用高壓氣體吹掉水漬，待用；(5)在波紋板或溝槽板的一面均勻涂覆重量百分濃度為10 30%的水玻璃水溶液；(6)放入干燥箱內，在溫度為50 300°C干燥20 40分鐘后；(7)取出、翻面，在其上面重復(5)步和(6)步后取出冷卻；(8 )按現有技術將波紋板和碳化硅骨架交叉疊放，裝入滲鋁模具。
7.根據權利要求6所述的真空壓力滲鋁通道兼隔離裝置的加工方法，其特征在于，所述用碳酸鈉水溶液清洗波紋板或溝槽板是先用碳酸鈉水溶液清洗10分鐘，再將波紋板或溝槽板放入振磨機內，加入碳酸鈉水溶液和適量的氧化鋁磨球，振磨3 8分鐘。
8.根據權利要求6所述的真空壓力滲鋁通道兼隔離裝置的加工方法，其特征在于，所述無機酸為鹽酸、硝酸或硫酸。
全文摘要
一種真空壓力滲鋁通道兼隔離裝置及其加工方法。是在鋼板或不銹鋼板兩面設有適于鋁液流動的波紋或溝槽，所述波紋或溝槽的高度為0.5mm～2.0mm；在帶有波紋或溝槽的鋼板或不銹鋼板兩面均勻地復蓋有一層硅酸鈉薄膜。本發明用鋼或不銹鋼的波紋板或溝槽板取代石墨板，形成鋁液流動的通道；在波紋板或溝槽板兩面均勻地涂覆水玻璃水溶液，加熱后水玻璃水溶液形成硅酸鈉薄膜；經實驗證明，用此滲鋁通道兼隔離裝置，其碳化硅骨架的孔隙中鋁合金飽滿，氣密性可達到(3.5～4)×10-9Pa.m3/s，在拆解工件時，很容易將鋁碳化硅復合材料分拆出來。本發明工藝簡單、操作方便，成本低，適用面廣，可實現工業化生產。
文檔編號C22C47/12GK102418054SQ20121000958
公開日2012年4月18日 申請日期2012年1月13日 優先權日2012年1月13日
發明者萬紹平, 劉韻妍, 李彬, 海春英, 秦國超, 胡娟, 胡盛青, 舒陽會 申請人:湖南航天誠遠精密機械有限公司