CN103319180B - 反应烧结碳化硅悬臂桨的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种反应烧结碳化硅悬臂桨的制作方法，属于碳化硅悬臂桨技术领域，包括制作碳化硅悬臂桨固定区的挤出成型模具；挤出固定区管坯并分断切割；烘干所述固定区管坯；制作碳化硅悬臂桨过渡区和负载区的捣打成型模具；制作过渡区和负载区的整体坯体；烘干所述过渡区和负载区的整体坯体；素坯修整；将所述固定区管坯和所述过渡区和负载区的整体坯体粘接，完成碳化硅悬臂桨的坯体制作；烧结。本发明相比原有的注浆成型工艺，粘接组合结构提高了坯体成型率，节省了制作成本；工艺简单，成品率高，制成的碳化硅悬臂桨强度高、无气孔、导热性能好、耐酸碱腐蚀、高温下无污染、不变形、载重量大，使用寿命长。

Description

反应烧结碳化硅悬臂桨的制作方法

技术领域

本发明属于碳化硅悬臂桨技术领域，尤其涉及一种反应烧结碳化硅悬臂桨的制作方法。

背景技术

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能的半导体元件产品。

晶圆的原始材料是硅，将硅元素提纯，制成高纯度的多晶硅，再把多晶硅融解，于融液里种入籽晶，然后将其慢慢拉出，形成圆柱状的单晶硅晶棒，硅晶棒再经过切段，滚磨，切片，倒角，抛光，激光刻，包装后，即成为积体电路工厂的基本原料——硅晶圆片，这就是“晶圆”。

在太阳能光伏电池PN结扩散掺杂设备—扩散炉和半导体制造业中对硅晶圆片进行热生长氧化的高温氧化扩散炉中，悬臂桨是设备中晶圆装载系统的关键部件，可以保证晶圆与炉管的同心度，进而使扩散、氧化更均匀。特别是反应烧结碳化硅质悬臂桨具有高强度、高纯度、高导热、无气孔、耐酸碱腐蚀、高温下无污染、不变形及良好的抗热震稳定性、载重量大等特点，避免了与炉管的直接接触，延长了炉管的使用寿命，解决了其它材质悬臂桨易断裂，载重量小，成本高的问题。

目前，现有技术中碳化硅悬臂桨的制作工艺有多种，但碳化硅悬臂桨的合格率并不高，其中一种合格率较高的制作工艺是采用反应烧结，该制作工艺通常包括以下步骤：制作底模；用底模制作生产模具；注浆成型；干燥；素坯修整；烧结。如图1所示，该碳化硅悬臂桨包括三个部分，即固定区100、过渡区200和负载区300。其中，固定区100是空心并且是带有圆角的方形管，断面可以是正方形；也可以是长方形。

采用此种工艺，虽一定程度上提高了碳化硅悬臂桨的合格率，但由于碳化硅悬臂桨的长度较长且结构复杂，碳化硅悬臂桨整体的合格率仍不高，导致碳化硅悬臂桨的制造成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种反应烧结碳化硅悬臂桨的制作方法，以解决现有的碳化硅悬臂桨的制作工艺合格率低、制造成本高的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：反应烧结碳化硅悬臂桨的制作方法，包括以下步骤：

（1）制作碳化硅悬臂桨固定区的挤出成型模具：所述挤出成型模具的形状与所述固定区的形状相对应；

（2）挤出固定区管坯并分断切割：将所述挤出成型模具安装在挤出机的机头，向所述挤出机料筒内放入泥料，挤出所述固定区管坯，并分断切割所述固定区管坯；

（3）烘干所述固定区管坯：将切割后的所述固定区管坯置于放置架中，送入烘干室烘干，所述烘干室温度为60℃～70℃，需干燥20小时～30小时；

（4）制作碳化硅悬臂桨过渡区和负载区的捣打成型模具：所述捣打成型模具的形状与所述过渡区和负载区的形状相对应；

（5）制作过渡区和负载区的整体坯体：将泥料放入所述捣打成型模具内，逐层加料捣实，完成所述过渡区和负载区的整体坯体制作；

（6）烘干所述过渡区和负载区的整体坯体：将所述过渡区和负载区的整体坯体脱模后，送烘干室烘干，所述烘干室温度为60℃～70℃，需干燥20小时～30小时；

（7）素坯修整：对干燥后的所述固定区管坯和所述过渡区和负载区的整体坯体表面上的缺陷进行修整；

（8）粘接：采用粘接方法，用浆料将修整后的所述固定区管坯和所述过渡区和负载区的整体坯体粘接组合在一起，完成碳化硅悬臂桨的坯体制作；

（9）烧结：将所述碳化硅悬臂桨的坯体置于烘干室烘干，所述烘干室温度为100℃～120℃，需干燥15小时～20小时，将烘干后的所述碳化硅悬臂桨的坯体装炉烧结，升温过程中抽真空加热到1800℃～1900℃，经渗硅、恒温，然后冷却至1100℃～1200℃，再快速降温到120℃～150℃出炉得到碳化硅悬臂桨成品。

作为一种改进，在步骤（9）后，还包括以下后处理步骤：

（10）清除杂质：对所述碳化硅悬臂桨成品表面和所述碳化硅悬臂桨成品固定区内腔中的杂质进行清理、清除；

（11）磨光：对所述碳化硅悬臂桨成品表面的明显不洁区进行磨光处理；

（12）性能检测：对所述碳化硅悬臂桨成品的承重能力和最大形变量进行检测，判断所述碳化硅悬臂桨成品是否合格；

（13）浸泡：将所述碳化硅悬臂桨成品放在酸性溶液中浸泡，清除产品表面附着的杂质；

（14）漂洗：用去离子水对浸泡后的所述碳化硅悬臂桨成品进行漂洗；

（15）吹扫风干：对漂洗完成的所述碳化硅悬臂桨成品进行吹扫风干；

（16）烘干所述碳化硅悬臂桨成品并冷却：将吹扫风干后的所述碳化硅悬臂桨成品置于烘干室内烘干，烘干完成后冷却；

（17）包装：对冷却后的所述碳化硅悬臂桨成品进行真空包装，封口标签，完成包装。

作为进一步的改进，在步骤（12）中，采用性能检测装置对所述碳化硅悬臂桨成品进行检测，所述性能检测装置包括支架，所述支架上安装有用于装载所述碳化硅悬臂桨成品固定区的装载腔，所述装载腔的一侧面设有装载口，所述装载腔的顶部螺纹连接有竖向螺杆，所述竖向螺杆底端位于所述装载腔内且固定连接有用于增大与所述碳化硅悬臂桨成品固定区接触面积的压盘，所述竖向螺杆顶端伸出所述装载腔且固定连接有手柄；所述性能检测装置还包括用于检测所述碳化硅悬臂桨成品负载区端部形变量的位移传感器，所述位移传感器与终端控制器电连接；将碳化硅悬臂桨成品的固定区从装载口伸入装载腔内，然后旋转手柄，使竖向螺杆上的压盘压紧所述碳化硅悬臂桨成品的固定区，然后将所述位移传感器安装在所述碳化硅悬臂桨成品的负载区端部，根据所述碳化硅悬臂桨成品的承重能力，在所述碳化硅悬臂桨成品的负载区放置重物，承重时间超过1分钟后不断裂，且所述位移传感器测量的最大形变量在额定形变量以内即为合格品。

作为进一步的改进，所述竖向螺杆设有至少两个且沿所述碳化硅悬臂桨成品的长度方向分布。

作为进一步的改进，在步骤（13）中，采用表面除杂装置对所述碳化硅悬臂桨成品进行浸泡，所述表面除杂装置包括清洗槽，对应所述清洗槽上方设有进液管，所述进液管上设有进液阀，所述清洗槽底部设有排杂管，所述排杂管上设有排杂阀，所述清洗槽内安装有用于放置所述碳化硅悬臂桨成品的孔板，所述孔板包括若干个放置区；所述清洗槽的两侧壁顶部设有由动力装置驱动的滑块，两所述滑块之间安装有连接梁，所述连接梁上对应每个所述放置区均设有毛刷，所述毛刷的形状与所述碳化硅悬臂桨成品的负载区形状相对应；在孔板的放置区放置所述碳化硅悬臂桨成品，开启进液阀，向清洗槽中加入酸性溶液，关闭进液阀，动力装置驱动毛刷自动刷洗碳化硅悬臂桨成品的负载区，刷洗完毕后，浸泡5小时，碳化硅悬臂桨表面上的杂质通过孔板上的孔进入清洗槽底部，开启排杂阀，将酸性溶液及杂质通过排杂管排出。

作为进一步的改进，所述酸性溶液为HCl:H₂O=1:7的盐酸溶液。

作为进一步的改进，在步骤（14）中，采用所述表面除杂装置对所述碳化硅悬臂桨成品进行漂洗，所述表面除杂装置还包括循环管道，所述循环管道设置在所述进液阀和排杂阀之间，所述循环管道上设有循环泵，所述循环管道的两端部均设有循环阀；开启进液阀向清洗槽中加入去离子水，一段时间后，关闭进液阀和排杂阀，开启循环管道两端部的循环阀，在循环泵的作用下，对所述碳化硅悬臂桨成品进行漂洗，所述漂洗时间为4小时。

作为进一步的改进，在步骤（16）中，所述烘干室温度为150℃以下，需干燥5小时，烘干完成后自然冷却或在氮气吹扫的环境中风冷至室温。

作为进一步的改进，在步骤（17）中，将包装完成后的所述碳化硅悬臂桨成品放入纸箱中，然后将所述纸箱放入包装减震装置中，所述包装减震装置包括箱体和设置于所述箱体上方的箱盖，所述箱体底部设有若干个箱体弹簧，所述箱盖上对应每个所述箱体弹簧位置处设有箱盖弹簧，每个所述箱体弹簧和箱盖弹簧的端部均与所述纸箱连接，所述箱体弹簧和箱盖弹簧使所述纸箱在所述箱体内呈悬浮状态。

作为进一步的改进，所述纸箱内设有固定区海绵、负载区海绵和封堵海绵，所述固定区海绵设置在所述碳化硅悬臂桨成品的固定区且与所述碳化硅悬臂桨成品的固定区形状相对应，所述负载区海绵设置在所述碳化硅悬臂桨成品的负载区且与所述碳化硅悬臂桨成品的负载区形状相对应，所述封堵海绵设置在所述碳化硅悬臂桨成品的两端部。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：由于反应烧结碳化硅悬臂桨的制作方法包括制作碳化硅悬臂桨固定区的挤出成型模具；挤出固定区管坯并分断切割；烘干所述固定区管坯；制作碳化硅悬臂桨过渡区和负载区的捣打成型模具；制作过渡区和负载区的整体坯体；烘干所述过渡区和负载区的整体坯体；素坯修整；粘接；烧结，所述碳化硅悬臂桨的坯体是由所述固定区管坯和所述过渡区和负载区的整体坯体粘接组合在一起，相比原有的注浆成型工艺，粘接组合结构提高了坯体成型率，节省了制作成本；所述固定区管坯由挤出工艺制作，工艺简单且挤出效率高，大大缩短了制作时间；所述过渡区和负载区的整体坯体由捣打成型工艺制成，所述过渡区和负载区的整体坯体强度高、无气孔，大大提高了碳化硅悬臂桨的合格率，降低了制造成本；本发明工艺简单，成品率高，制成的碳化硅悬臂桨强度高、无气孔、导热性能好、耐酸碱腐蚀、高温下无污染、不变形、载重量大，使用寿命长。

由于后处理步骤包括清除杂质，清除了所述碳化硅悬臂桨成品表面和所述碳化硅悬臂桨成品固定区内腔中残余焙烧物等大部分杂质；磨光步骤去除了所述碳化硅悬臂桨成品表面上的凸起，提高了所述碳化硅悬臂桨成品表面的平整度；性能检测步骤，对所述碳化硅悬臂桨成品的承重能力和最大形变量进行了检测，保证所述碳化硅悬臂桨成品使用的可靠性，避免在装载晶圆时碳化硅悬臂桨发生断裂造成安全隐患；浸泡步骤、漂洗步骤和吹扫风干步骤，充分保证所述碳化硅悬臂桨表面的洁净。

由于性能检测装置设计了支架和装载腔，所述装载腔设计了装载口和竖向螺杆，所述竖向螺杆底端连接有压盘，顶端连接有手柄；还包括用于检测所述碳化硅悬臂桨成品负载区端部形变量的位移传感器，所述位移传感器与终端控制器电连接；结构简单，使用方便，制造成本低。

由于所述竖向螺杆设有至少两个且沿所述碳化硅悬臂桨成品的长度方向分布，使得碳化硅悬臂桨成品的固定可靠。

由于表面除杂装置包括清洗槽，对应所述清洗槽上方设有进液管和进液阀，所述清洗槽底部设有排杂管和排杂阀，所述清洗槽内设计了孔板，所述孔板包括若干个放置区；所述清洗槽的两侧壁顶部设计了由动力装置驱动的滑块，两所述滑块之间安装有连接梁，所述连接梁上对应每个所述放置区均设有毛刷；结构简单，可自动刷洗碳化硅悬臂桨成品表面的杂质，替代了人工刷洗，避免影响操作者的身体健康。

由于所述表面除杂装置还包括循环管道，所述循环管道设置在所述进液阀和排杂阀之间，所述循环管道上设有循环泵，所述循环管道的两端部均设有循环阀，当关闭进液阀和排杂阀，开启循环管道的两个循环阀，实现了去离子水循环使用，节约了生产成本。

由于包装减震装置箱体和设置于所述箱体上方的箱盖，在箱体底部设有若干个箱体弹簧，所述箱盖上对应每个所述箱体弹簧位置处设有箱盖弹簧，所述箱体弹簧和箱盖弹簧使所述纸箱在所述箱体内呈悬浮状态，箱体弹簧和箱盖弹簧缓冲了运输过程中产生的震动和冲击，有效避免了碳化硅悬臂桨成品发生断裂而报废，减震效果好；而且制造成本低，可多次重复利用。

由于所述纸箱内设有固定区海绵、负载区海绵和封堵海绵，因而固定区海绵、负载区海绵和封堵海绵对碳化硅悬臂桨成品起进一步缓冲作用。

附图说明

图1是碳化硅悬臂桨的结构示意图；

图2是本发明实施例性能检测装置的结构示意图；

图3是本发明实施例表面除杂装置的结构示意图；

图4是图3的俯视图；

图5是带有循环管道的表面除杂装置的结构示意图；

图6是本发明实施例包装减震装置的结构示意图；

图中：100、固定区，200、过渡区，300、负载区，1、支架，2、装载腔，3、装载口，4、竖向螺杆，5、压盘，6、手柄，7、位移传感器，8、重物，9、清洗槽，10、进液管，11、进液阀，12、排杂管，13、排杂阀，14、孔板，15、放置区，16、侧壁，17、动力装置，18、滑块，19、连接梁，20、毛刷，21、循环管道，22、循环泵，23、循环阀，24、纸箱，25、箱体，26、箱盖，27、箱体弹簧，28、箱盖弹簧，29、固定区海绵，30、负载区海绵，31、封堵海绵。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

反应烧结碳化硅悬臂桨的制作方法，包括以下步骤：

（1）制作碳化硅悬臂桨固定区的挤出成型模具：该挤出成型模具的形状与碳化硅悬臂桨固定区的形状相对应，该挤出成型模具根据碳化硅悬臂桨固定区的结构设计，采用数控加工中心加工的方法完成金属挤出成型模具的加工；

（2）挤出固定区管坯并分断切割：将该挤出成型模具安装在挤出机的机头，向该挤出机料筒内放入泥料，挤出固定区管坯，并分断切割该固定区管坯，使长度尺寸满足固定区管坯设计尺寸要求；

（3）烘干固定区管坯：将切割后的固定区管坯置于放置架中，送入烘干室烘干，烘干室温度为60℃～70℃，需干燥20小时～30小时；

（4）制作碳化硅悬臂桨过渡区和负载区的捣打成型模具：该捣打成型模具的形状与碳化硅悬臂桨过渡区和负载区的形状相对应，采用数控加工中心加工的方法完成金属或木质捣打成型模具的加工；

（5）制作过渡区和负载区的整体坯体：将泥料放入该捣打成型模具内，逐层加料捣实，完成过渡区和负载区的整体坯体制作；

（6）烘干过渡区和负载区的整体坯体：将该过渡区和负载区的整体坯体脱模后，送烘干室烘干，烘干室温度为60℃～70℃，需干燥20小时～30小时；

（7）素坯修整：对干燥后的该固定区管坯和该过渡区和负载区的整体坯体表面上的缺陷进行修整；

（8）粘接：采用粘接方法，用浆料将修整后的该固定区管坯和该过渡区和负载区的整体坯体粘接组合在一起，完成碳化硅悬臂桨的坯体制作；

（9）烧结：将该碳化硅悬臂桨的坯体置于烘干室烘干，烘干室温度为100℃～120℃，需干燥15小时～20小时，将烘干后的该碳化硅悬臂桨的坯体装炉烧结，升温过程中抽真空加热到1800℃～1900℃，经渗硅、恒温，然后冷却至1100℃～1200℃，再快速降温到120℃～150℃出炉得到碳化硅悬臂桨成品。

（10）清除杂质：对该碳化硅悬臂桨成品表面和该碳化硅悬臂桨成品固定区内腔中的杂质进行清理、清除；

（11）磨光：对该碳化硅悬臂桨成品表面的明显不洁区进行磨光处理，去除了该碳化硅悬臂桨成品表面上的凸起，提高了该碳化硅悬臂桨成品表面的平整度；

（12）性能检测：对该碳化硅悬臂桨成品的承重能力和最大形变量进行检测，判断该碳化硅悬臂桨成品是否合格；采用性能检测装置对该碳化硅悬臂桨成品进行检测，如图2所示，该性能检测装置包括支架1，支架1上安装有用于装载碳化硅悬臂桨成品固定区100的装载腔2，装载腔2的一侧面设有装载口3，装载腔2的顶部螺纹连接有竖向螺杆4，竖向螺杆4底端位于装载腔2内且固定连接有用于增大与碳化硅悬臂桨成品固定区100接触面积的压盘5，竖向螺杆4顶端伸出装载腔2且固定连接有手柄6；性能检测装置还包括用于检测碳化硅悬臂桨成品负载区300端部形变量的位移传感器7，位移传感器7与终端控制器电连接；将碳化硅悬臂桨成品的固定区100从装载口3伸入装载腔2内，然后旋转手柄6，使竖向螺杆4上的压盘5压紧碳化硅悬臂桨成品的固定区100，然后将位移传感器7安装在碳化硅悬臂桨成品的负载区300端部，根据碳化硅悬臂桨成品的承重能力，在碳化硅悬臂桨成品的负载区300放置重物8，承重时间超过1分钟后不断裂，且位移传感器7测量的最大形变量在额定形变量以内即为合格品，结构简单，使用方便，制造成本低；为了使碳化硅悬臂桨成品的固定更加可靠，竖向螺杆4设有至少两个且沿碳化硅悬臂桨成品的长度方向分布；

（13）浸泡：将该碳化硅悬臂桨成品放在酸性溶液中浸泡，清除产品表面附着的杂质，优选的，酸性溶液为HCl:H₂O=1:7的盐酸溶液，当然，酸性溶液也可以选用硫酸溶液或草酸溶液等，本领域技术人员可以根据实际情况具体选择，在此不再赘述；采用表面除杂装置对碳化硅悬臂桨成品进行浸泡，如图3和图4共同所示，表面除杂装置包括清洗槽9，对应清洗槽9上方设有进液管10，进液管10上设有进液阀11，清洗槽9底部设有排杂管12，排杂管12上设有排杂阀13，清洗槽9内安装有用于放置碳化硅悬臂桨成品的孔板14，孔板14包括若干个放置区15；清洗槽1的两侧壁16顶部设有由动力装置17驱动的滑块18，两滑块18之间安装有连接梁19，连接梁19上对应每个放置区15均设有毛刷20，毛刷20的形状与碳化硅悬臂桨成品的负载区300形状相对应；在孔板14的放置区15放置碳化硅悬臂桨成品，开启进液阀11，向清洗槽9中加入酸性溶液，关闭进液阀11，动力装置17驱动毛刷20自动刷洗碳化硅悬臂桨成品的负载区300，刷洗完毕后，浸泡5小时，碳化硅悬臂桨表面上的杂质通过孔板14上的孔进入清洗槽9底部，开启排杂阀13，将酸性溶液及杂质通过排杂管12排出，结构简单，可自动刷洗碳化硅悬臂桨成品表面的杂质，替代了人工刷洗，避免影响操作者的身体健康；动力装置17可选用气缸或丝杠等，本领域技术人员可以根据实际情况具体选择，在此不再赘述；

（14）漂洗：用去离子水对浸泡后的碳化硅悬臂桨成品进行漂洗，采用表面除杂装置对碳化硅悬臂桨成品进行漂洗，如图5所示，表面除杂装置还包括循环管道21，循环管道21设置在进液阀11和排杂阀13之间，循环管道21上设有循环泵22，循环管道21的两端部均设有循环阀23；开启进液阀11向清洗槽9中加入去离子水，一段时间后，关闭进液阀11和排杂阀13，开启循环管道21两端部的循环阀23，在循环泵22的作用下，对碳化硅悬臂桨成品进行漂洗，漂洗时间为4小时，实现了去离子水循环使用，节约了生产成本；

（15）吹扫风干：用氮气对漂洗完成的该碳化硅悬臂桨成品进行吹扫风干；

（16）烘干该碳化硅悬臂桨成品并冷却：将吹扫风干后的该碳化硅悬臂桨成品置于烘干室内烘干，烘干室温度为150℃以下，需干燥5小时，烘干完成后自然冷却或在氮气吹扫的环境中风冷至室温；

（17）包装：对冷却后的该碳化硅悬臂桨成品进行真空包装，封口标签，完成包装；如图6所示，将包装完成后的碳化硅悬臂桨成品放入纸箱24中，然后将纸箱24放入包装减震装置中，包装减震装置包括箱体25和设置于箱体25上方的箱盖26，箱体25底部设有若干个箱体弹簧27，箱盖26上对应每个箱体弹簧27位置处设有箱盖弹簧28，每个箱体弹簧27和箱盖弹簧28的端部均与纸箱24连接，箱体弹簧27和箱盖弹簧28使纸箱24在箱体25内呈悬浮状态，箱体弹簧27和箱盖弹簧28缓冲了运输过程中产生的震动和冲击，有效避免了碳化硅悬臂桨成品发生断裂而报废，减震效果好；而且制造成本低，可多次重复利用；纸箱24内设有固定区海绵29、负载区海绵30和封堵海绵31，固定区海绵29设置在碳化硅悬臂桨成品的固定区100且与碳化硅悬臂桨成品的固定区100形状相对应，负载区海绵30设置在碳化硅悬臂桨成品的负载区300且与碳化硅悬臂桨成品的负载区300形状相对应，封堵海绵31设置在碳化硅悬臂桨成品的两端部，固定区海绵29、负载区海绵30和封堵海绵31对碳化硅悬臂桨成品起进一步缓冲作用。

本发明实施例由于碳化硅悬臂桨的坯体是由固定区管坯和过渡区和负载区的整体坯体粘接组合在一起，相比原有的注浆成型工艺，粘接组合结构提高了坯体成型率，节省了制作成本；固定区管坯由挤出工艺制作，工艺简单且挤出效率高，大大缩短了制作时间；过渡区和负载区的整体坯体由捣打成型工艺制成，过渡区和负载区的整体坯体强度高、无气孔，大大提高了碳化硅悬臂桨的合格率，降低了制造成本。

本发明实施例提供的反应烧结碳化硅悬臂桨的制作方法，工艺简单，成品率高，制成的碳化硅悬臂桨强度高、无气孔、导热性能好、耐酸碱腐蚀、高温下无污染、不变形、载重量大，使用寿命长。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.反应烧结碳化硅悬臂桨的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）制作碳化硅悬臂桨固定区的挤出成型模具：所述挤出成型模具的形状与所述固定区的形状相对应；

（2）挤出固定区管坯并分断切割：将所述挤出成型模具安装在挤出机的机头，向所述挤出机料筒内放入泥料，挤出所述固定区管坯，并分断切割所述固定区管坯；

（3）烘干所述固定区管坯：将切割后的所述固定区管坯置于放置架中，送入烘干室烘干，所述烘干室温度为60℃～70℃，需干燥20小时～30小时；

（4）制作碳化硅悬臂桨过渡区和负载区的捣打成型模具：所述捣打成型模具的形状与所述过渡区和负载区的形状相对应；

（5）制作过渡区和负载区的整体坯体：将泥料放入所述捣打成型模具内，逐层加料捣实，完成所述过渡区和负载区的整体坯体制作；

（6）烘干所述过渡区和负载区的整体坯体：将所述过渡区和负载区的整体坯体脱模后，送烘干室烘干，所述烘干室温度为60℃～70℃，需干燥20小时～30小时；

（7）素坯修整：对干燥后的所述固定区管坯和所述过渡区和负载区的整体坯体表面上的缺陷进行修整；

（8）粘接：采用粘接方法，用浆料将修整后的所述固定区管坯和所述过渡区和负载区的整体坯体粘接组合在一起，完成碳化硅悬臂桨的坯体制作；

（9）烧结：将所述碳化硅悬臂桨的坯体置于烘干室烘干，所述烘干室温度为100℃～120℃，需干燥15小时～20小时，将烘干后的所述碳化硅悬臂桨的坯体装炉烧结，升温过程中抽真空加热到1800℃～1900℃，经渗硅、恒温，然后冷却至1100℃～1200℃，再快速降温到120℃～150℃出炉得到碳化硅悬臂桨成品。

2.根据权利要求1所述的反应烧结碳化硅悬臂桨的制作方法，其特征在于，在步骤（9）后，还包括以下后处理步骤：

（10）清除杂质：对所述碳化硅悬臂桨成品表面和所述碳化硅悬臂桨成品固定区内腔中的杂质进行清理、清除；

（11）磨光：对所述碳化硅悬臂桨成品表面的明显不洁区进行磨光处理；

（12）性能检测：对所述碳化硅悬臂桨成品的承重能力和最大形变量进行检测，判断所述碳化硅悬臂桨成品是否合格；

（13）浸泡：将所述碳化硅悬臂桨成品放在酸性溶液中浸泡，清除产品表面附着的杂质；

（14）漂洗：用去离子水对浸泡后的所述碳化硅悬臂桨成品进行漂洗；

（15）吹扫风干：对漂洗完成的所述碳化硅悬臂桨成品进行吹扫风干；

（16）烘干所述碳化硅悬臂桨成品并冷却：将吹扫风干后的所述碳化硅悬臂桨成品置于烘干室内烘干，烘干完成后冷却；

（17）包装：对冷却后的所述碳化硅悬臂桨成品进行真空包装，封口标签，完成包装。

3.根据权利要求2所述的反应烧结碳化硅悬臂桨的制作方法，其特征在于，在步骤（12）中，采用性能检测装置对所述碳化硅悬臂桨成品进行检测，所述性能检测装置包括支架，所述支架上安装有用于装载所述碳化硅悬臂桨成品固定区的装载腔，所述装载腔的一侧面设有装载口，所述装载腔的顶部螺纹连接有竖向螺杆，所述竖向螺杆底端位于所述装载腔内且固定连接有用于增大与所述碳化硅悬臂桨成品固定区接触面积的压盘，所述竖向螺杆顶端伸出所述装载腔且固定连接有手柄；所述性能检测装置还包括用于检测所述碳化硅悬臂桨成品负载区端部形变量的位移传感器，所述位移传感器与终端控制器电连接；将碳化硅悬臂桨成品的固定区从装载口伸入装载腔内，然后旋转手柄，使竖向螺杆上的压盘压紧所述碳化硅悬臂桨成品的固定区，然后将所述位移传感器安装在所述碳化硅悬臂桨成品的负载区端部，根据所述碳化硅悬臂桨成品的承重能力，在所述碳化硅悬臂桨成品的负载区放置重物，承重时间超过1分钟后不断裂，且所述位移传感器测量的最大形变量在额定形变量以内即为合格品。

4.根据权利要求3所述的反应烧结碳化硅悬臂桨的制作方法，其特征在于，所述竖向螺杆设有至少两个且沿所述碳化硅悬臂桨成品的长度方向分布。

5.根据权利要求2所述的反应烧结碳化硅悬臂桨的制作方法，其特征在于，在步骤（13）中，采用表面除杂装置对所述碳化硅悬臂桨成品进行浸泡，所述表面除杂装置包括清洗槽，对应所述清洗槽上方设有进液管，所述进液管上设有进液阀，所述清洗槽底部设有排杂管，所述排杂管上设有排杂阀，所述清洗槽内安装有用于放置所述碳化硅悬臂桨成品的孔板，所述孔板包括若干个放置区；所述清洗槽的两侧壁顶部设有由动力装置驱动的滑块，两所述滑块之间安装有连接梁，所述连接梁上对应每个所述放置区均设有毛刷，所述毛刷的形状与所述碳化硅悬臂桨成品的负载区形状相对应；在孔板的放置区放置所述碳化硅悬臂桨成品，开启进液阀，向清洗槽中加入酸性溶液，关闭进液阀，动力装置驱动毛刷自动刷洗碳化硅悬臂桨成品的负载区，刷洗完毕后，浸泡5小时，碳化硅悬臂桨成品表面上的杂质通过孔板上的孔进入清洗槽底部，开启排杂阀，将酸性溶液及杂质通过排杂管排出。

6.根据权利要求5所述的反应烧结碳化硅悬臂桨的制作方法，其特征在于，所述酸性溶液为HCl:H₂O=1:7的盐酸溶液。

7.根据权利要求6所述的反应烧结碳化硅悬臂桨的制作方法，其特征在于，在步骤（14）中，采用所述表面除杂装置对所述碳化硅悬臂桨成品进行漂洗，所述表面除杂装置还包括循环管道，所述循环管道设置在所述进液阀和排杂阀之间，所述循环管道上设有循环泵，所述循环管道的两端部均设有循环阀；开启进液阀向清洗槽中加入去离子水，一段时间后，关闭进液阀和排杂阀，开启循环管道两端部的循环阀，在循环泵的作用下，对所述碳化硅悬臂桨成品进行漂洗，所述漂洗时间为4小时。

8.根据权利要求2所述的反应烧结碳化硅悬臂桨的制作方法，其特征在于，在步骤（16）中，所述烘干室温度为150℃以下，需干燥5小时，烘干完成后自然冷却或在氮气吹扫的环境中风冷至室温。

9.根据权利要求2所述的反应烧结碳化硅悬臂桨的制作方法，其特征在于，在步骤（17）中，将包装完成后的所述碳化硅悬臂桨成品放入纸箱中，然后将所述纸箱放入包装减震装置中，所述包装减震装置包括箱体和设置于所述箱体上方的箱盖，所述箱体底部设有若干个箱体弹簧，所述箱盖上对应每个所述箱体弹簧位置处设有箱盖弹簧，每个所述箱体弹簧和箱盖弹簧的端部均与所述纸箱连接，所述箱体弹簧和箱盖弹簧使所述纸箱在所述箱体内呈悬浮状态。

10.根据权利要求9所述的反应烧结碳化硅悬臂桨的制作方法，其特征在于，所述纸箱内设有固定区海绵、负载区海绵和封堵海绵，所述固定区海绵设置在所述碳化硅悬臂桨成品的固定区且与所述碳化硅悬臂桨成品的固定区形状相对应，所述负载区海绵设置在所述碳化硅悬臂桨成品的负载区且与所述碳化硅悬臂桨成品的负载区形状相对应，所述封堵海绵设置在所述碳化硅悬臂桨成品的两端部。

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