碳化硅陶瓷悬臂桨制作装置和制作方法与流程

本发明属于碳化硅产品制备设备，具体涉及一种碳化硅陶瓷悬臂桨制作装置和制作方法。

背景技术：

1、碳化硅陶瓷悬臂桨是晶圆装载系统的一个部件，应用于太阳能光伏电池领域或者其相近的领域。碳化硅陶瓷材料制备的悬臂桨强度高，耐腐蚀，稳定性良好。现有技术的碳化硅陶瓷悬臂桨类似于“船桨”的结构(比如cn103319180b和cn218973238u的结构)，故因此得名“悬臂桨”。

2、碳化硅陶瓷悬臂桨与其他的碳化硅陶瓷产品的制备有相似之处，均用模具包括制作坯体、干燥、素坯修正和烧结等几个步骤。由于悬臂桨长度较长，所以通常分为固定区、过渡区和负载区三个部分，不同的区域在起到不同的作用，不同的区域也常常会用不同的制备方法。比如cn103319180b记载的一种反应烧结碳化硅悬臂桨，其制备方法是：先制作固定区坯体、然后干燥该固定区坯体；接着制作过渡区和负载区的整体坯体，并干燥；之后将两次制作的干燥的坯体粘接，最后经过烧结，得到碳化硅悬臂桨。上述工艺用到了至少两次用于成型的模具，第一次是制作固定区坯体的时候，第二次是制作过渡区和负载区整体坯体的时候。可见模具是制作碳化硅陶瓷悬臂桨的必须装置。

3、在现有的制备工艺中，由于悬臂桨的固定区坯体需要和其他区坯体粘接，那么就要用到粘接剂，液态的粘接剂较为常见。虽然经过粘接以及烧结步骤以后，固定区坯体和其他区坯体之间已经连接在一起了，但是当粘接剂将两个坯体的端面粘合后，粘接剂会固化，并且固化后的粘接剂的状态与液体状态不同，粘接剂与坯体材质也不同，如果仅涂抹一次粘接剂，则固化后的粘接剂与坯体端面之间可能存在缝隙，使得粘接效果不牢固。则随着烧结操作或者悬臂桨的使用，坯体端面边缘处的粘接缝依然是容易裂开的，即粘接牢固度差，这会成为碳化硅陶瓷悬臂桨的产品质量短板，影响碳化硅陶瓷悬臂桨的使用寿命。所以通过一种装置来增加粘合牢固度。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种碳化硅陶瓷悬臂桨制作装置和制作方法，能增加坯体的粘合牢固度，进而有利于提高碳化硅陶瓷悬臂桨的产品质量和使用寿命。

2、本发明的目的是提供一种碳化硅陶瓷悬臂桨制作装置，包括第一模具底、第二模具底、第一模具盖和第二模具盖；

3、所述第一模具底和所述第二模具底均是上端面和一个侧端面为敞口的形状，所述第一模具盖与所述第一模具底可拆卸连接，所述第二模具盖与所述第二模具底可拆卸连接，所述第一模具底的侧面端面与所述第二模具底的侧面端面可拆卸拼接，以形成完整的适用于碳化硅陶瓷悬臂桨形状的完整模具底。

4、优选的，上述碳化硅陶瓷悬臂桨制作装置，所述碳化硅陶瓷悬臂桨包括固定区、过渡区和负载区；

5、所述第一模具底用于制作固定区的坯体，所述第二模具底用于制作所述过渡区和所述负载区的整体坯体，当所述固定区的坯体干燥后、以及所述过渡区和所述负载区的整体坯体干燥后，将所述固定区的坯体放入所述第一模具底，将所述过渡区所述和负载区的整体坯体放入所述第二模具底，然后进行“粘接”的操作。

6、优选的，上述碳化硅陶瓷悬臂桨制作装置，所述第一模具底包括外壳体和内壳体，所述内壳体是具有弹性的壳体，所述内壳体固定在所述外壳体内壁，且所述内壳体与所述外壳体的形状相匹配，所述第一模具盖不具有弹性，且第一模具盖用于嵌入所述内壳体内；

7、所述第二模具底与所述第一模具底的结构相同，且所述第一模具底的外壳体与所述第二模具底的外壳体拼接，所述且所述第一模具底的内壳体与所述第二模具底的内壳体拼接。

8、优选的，上述碳化硅陶瓷悬臂桨制作装置，还包括粘接剂补充装置；

9、所述粘接剂补充装置包括第一补充装置和第二补充装置，所述第一补充装置可拆卸安装在所述第一模具底的外壁，所述第二补充装置可拆卸安装在所述第二模具底的外壁，所述第一补充装置位于所述第二补充装置的上方，所述第二补充装置的顶面与所述第一补充装置的底面拼接；

10、所述第一补充装置的外壁和所述第二补充装置的外壁均设有试剂添加口，所述试剂添加口处设有可拆卸的密封盖。

11、优选的，上述碳化硅陶瓷悬臂桨制作装置，所述第一模具底与所述第二模具底相接触的接触面包括前接触面和后接触面以及底接触面；

12、所述第一补充装置包括前补充盒、后补充盒，所述前补充盒、所述后补充盒之间通过连接杆连接；所述前补充盒的内壁、所述后补充盒的内壁均设有第一渗流孔，所述前补充盒、所述后补充盒内的粘接剂均能通过所述第一渗流孔流出并渗入前接触面和后接触面，所述前补充盒、所述后补充盒的内壁还设有封闭带，所述封闭带是活动的，既能活动至将所述第一渗流孔封孔，也能活动至使所述第一渗流孔露出。

13、优选的，上述碳化硅陶瓷悬臂桨制作装置，所述第二补充装置包括前补充箱、后补充箱，所述前补充箱、所述后补充箱之间通过连接管连接，所述前补充箱、所述后补充箱以及所述连接管的内壁均设有第二渗流孔，所述前补充箱、所述后补充箱内的粘接剂均能通过第二渗流孔流出并渗入前接触面和后接触面，所述连接管内的粘接剂能通过第二渗流孔流出并渗入底接触面。

14、优选的，上述碳化硅陶瓷悬臂桨制作装置，所述后补充盒包括空心的盒体，所述盒体内壁设有所述第一渗流孔，所述盒体的与所述第一渗流孔相邻的侧壁设有传送装置，所述封闭带连接在所述传送装置上，利用传送装置调节封闭带的位置；

15、所述前补充盒、所述前补充箱、所述后补充箱、所述连接管与所述盒体的结构相同，且所述前补充盒与所述前补充箱镜像对称设置，所述后补充盒与所述后补充箱镜像对称设置。

16、优选的，上述碳化硅陶瓷悬臂桨制作装置，所述传送装置包括第一转轮、第二转轮和传送带，所述第一转轮转动连接在所述盒体侧壁上端，所述第二转轮转动连接在所述盒体侧壁下端，所述传送带转动连接在所述第一转轮与所述第二转轮之间；

17、所述封闭带的一端设置在所述盒体的设有第一渗流孔的内壁端部，所述封闭带的另一端连接在所述传送带上。

18、优选的，上述碳化硅陶瓷悬臂桨制作装置，所述封闭带是弹性带；

19、或者，所述后补充盒的侧壁设有两个连接块，且两个所述连接块相对设置，两个所述连接块朝向内壁方向具有凸出部，两个凸出部之间转动连接有转轴，所述转轴位于所述后补充盒的内壁侧，所述封闭带一端卷在所述转轴4202上，另一端固定在所述传送带上。

20、本发明还提供了一种利用上述装置制作碳化硅陶瓷悬臂桨的方法，包括：

21、将物料放入第一模具底内，然后将第一模具盖压入第一模具底内，并与物料接触，压制成型；

22、将物料放入第二模具底内，然后将第二模具盖压入第二模具底内，并与物料接触，压制成型；

23、分别干燥上两步成型的坯体，然后利用权利要求1所述的装置粘接两个坯体；

24、烧结，制成碳化硅陶瓷悬臂桨。

25、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

26、本发明设计了一种既能制作固定区的坯体，又能制作过渡区和负载区的整体坯体，又能粘接这两种坯体的装置。

27、第一模具底的侧面端面与第二模具底的侧面端面可以拼接，以形成完整的适用于碳化硅陶瓷悬臂桨形状的完整模具底。完整模具底对干燥的坯体具有限位作用，可防止坯体错位。

28、在坯体对接之前，在坯体端面上先涂施一次粘接剂，随着第一次粘接剂的固化，可持续的或者间歇性的在第一模具底与第二模具底的连接缝处注入粘接剂，粘接剂渗入相接触的坯体端面之间，来弥补由于第一次粘接剂固化而出现的空隙或者粘接剂裂缝。则在本发明的发明构思下，粘接剂是多次施用的，粘接面积大，间隙少，牢固度好。