專利名稱：一種碳/碳硬質(zhì)復(fù)合氈保溫桶的制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碳/碳內(nèi)膽和硬質(zhì)復(fù)合氈復(fù)合高溫爐保溫桶的制作工藝。
背景技術(shù)：
目前的高溫爐保溫桶均由單一的硬質(zhì)氈制造，內(nèi)外表面貼石墨紙。由于單純的硬質(zhì)氈強度不高，保溫桶內(nèi)壁的石墨紙在使用一定時間后就會存在掉落的問題而影響保溫桶的使用壽命。發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供一種碳/碳硬質(zhì)復(fù) 合氈保溫桶制作工藝，所述保溫桶適應(yīng)于高溫爐，其裝配簡單、使用壽命長，由碳/碳內(nèi)膽和硬質(zhì)復(fù)合氈復(fù)合而成。
發(fā)明內(nèi)容
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種碳/碳內(nèi)膽和硬質(zhì)復(fù)合氈復(fù)合高溫爐保溫桶的制作工藝，其特征在于該方法包括以下步驟
步驟一，采用全碳纖維(碳/碳)預(yù)制體，該預(yù)制體體積密度為O. Γ0. 6g/cm3 ；
步驟二，采用呋喃樹脂浸潰炭化致密預(yù)制體，反復(fù)致密3飛次；
步驟三，當(dāng)預(yù)制體密度> I. 4 g/cm3時，致密工藝結(jié)束，在高溫爐中將所述預(yù)制體進(jìn)行純化處理；
步驟四，將預(yù)制體修整后即制得復(fù)合保溫桶的碳/碳內(nèi)膽；
在制作好的碳/碳內(nèi)膽外表面卷上多層石墨氈，最外層貼碳布，采用酚醛樹脂粘合固化碳化后形成硬質(zhì)氈，形成復(fù)合體；硬質(zhì)復(fù)合氈由石墨氈和樹脂膠粘合而成；
步驟五，將復(fù)合體在高溫爐中進(jìn)行純化處理；
步驟六，將復(fù)合體修整后即得到碳/碳硬質(zhì)復(fù)合氈保溫桶。所述步驟一中的預(yù)制體的纖維編織方式為三維徑向針刺法。所述步驟二中的浸潰壓力為I 4MPa，炭化溫度為80(Tl000°C。所述步驟三中的高溫純化處理溫度為180(T2500°C。所述步驟四中修整后的碳/碳內(nèi)膽成品的直徑為1180mm，高度為2040mm，厚度為12mm。所述步驟五中固化溫度為12(Tl50°C，碳化溫度為80(Tl00(TC。所述步驟六中高溫純化處理溫度為180(T250(TC。所述步驟七中修整后的碳/碳內(nèi)膽復(fù)合硬質(zhì)氈高溫爐保溫桶成品的直徑為1330mm,高度為 2040mm,厚度為 87mm。本發(fā)明的有益效果，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點
(1)采用三維徑向針刺法編織的碳纖維預(yù)制體，可顯著增強整體保溫筒的強度和抗熱震性能；
(2)采用呋喃樹脂浸潰炭化的致密工藝，成品密度恰當(dāng)，導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫性能好，可有效降低高溫爐的生產(chǎn)能耗；
(3)采用該工藝制得的碳/碳內(nèi)膽復(fù)合硬質(zhì)氈高溫爐保溫桶，結(jié)構(gòu)簡單，裝配方便；
(4)采用該工藝制得的碳/碳內(nèi)膽復(fù)合硬質(zhì)氈高溫爐保溫桶，摒棄了傳統(tǒng)的單一硬質(zhì)氈在內(nèi)表面貼石墨紙的方法，有效的解決了石墨紙掉落而影響保溫桶的使用壽命，令使用壽命提高了 2 3倍，減少了部件的更換頻率及維修成本，生產(chǎn)效率得到提高。
圖I是碳/碳硬質(zhì)復(fù)合租保溫桶示意圖。
具體實施例方式實施方式I :圖I中，“I”表示碳/碳內(nèi)膽，“2”表示多層石墨氈，“3”表示碳布。步驟一，采用全碳纖維三維徑向針刺法編織的碳/碳內(nèi)膽預(yù)制體，該預(yù)制體體積 密度為O. 4g/cm3 ；
步驟二，采用呋喃樹脂浸潰炭化致密預(yù)制體，浸潰壓力為2MPa，炭化溫度為850°C ；步驟三，重復(fù)步驟二，直至碳/碳內(nèi)膽預(yù)制體密度=1. 4g/cm3時，致密工藝結(jié)束。然后將預(yù)制體裝入高溫爐中進(jìn)行純化處理，處理溫度為1850°C ；
步驟四，對步驟三中經(jīng)過高溫純化處理后的整體保溫筒進(jìn)行修整，即可制得碳/碳內(nèi)膽，其直徑為1180mm,高度為2040mm,厚度為12mm ；
步驟五，在制作好的碳/碳內(nèi)膽外表面卷上數(shù)層石墨氈，最外層貼上碳布，采用酚醛樹脂粘合150°C固化，850°C碳化后形成硬質(zhì)氈；
步驟六，將步驟五中形成的復(fù)合體在高溫爐中進(jìn)行純化處理，處理溫度為1850°C ；步驟七，對步驟六中經(jīng)過高溫純化處理后的復(fù)合體進(jìn)行修整，即可制得碳/碳內(nèi)膽復(fù)合硬質(zhì)氈高溫爐保溫桶，其直徑為1330mm，高度為2040mm，厚度為87mm。實施方式2:
步驟一，采用全碳纖維三維徑向針刺法編織的碳/碳內(nèi)膽預(yù)制體，該預(yù)制體體積密度為 O. 5g/cm3 ；
步驟二，采用呋喃樹脂浸潰炭化致密預(yù)制體，浸潰壓力為2MPa，炭化溫度為850°C ；步驟三，重復(fù)步驟二，直至碳/碳內(nèi)膽預(yù)制體密度=1. 5g/cm3時，致密工藝結(jié)束。然后將預(yù)制體裝入高溫爐中進(jìn)行純化處理，處理溫度為1850°C ；
步驟四，對步驟三中經(jīng)過高溫純化處理后的整體保溫筒進(jìn)行修整，即可制得碳/碳內(nèi)膽，其直徑為1180mm,高度為2040mm,厚度為12mm;
步驟五，在制作好的碳/碳內(nèi)膽外表面卷上數(shù)層石墨氈，最外層貼上碳布，采用酚醛樹脂粘合150°C固化，850°C碳化后形成硬質(zhì)氈；
步驟六，將步驟五中形成的復(fù)合體在高溫爐中進(jìn)行純化處理，處理溫度為1850°C ；步驟七，對步驟六中經(jīng)過高溫純化處理后的復(fù)合體進(jìn)行修整，即可制得碳/碳內(nèi)膽復(fù)合硬質(zhì)氈高溫爐保溫桶，其直徑為1330mm，高度為2040mm，厚度為87mm。
權(quán)利要求
1.一種碳/碳硬質(zhì)復(fù)合氈保溫桶的制作工藝，其特征在于該工藝包括以下步驟 步驟一，采用全碳纖維(碳/碳)預(yù)制體，該預(yù)制體體積密度為O. Γ0. 6g/cm3 ； 步驟二，采用呋喃樹脂浸潰炭化致密預(yù)制體，反復(fù)致密3飛次； 步驟三，當(dāng)預(yù)制體密度> I. 4 g/cm3時，致密工藝結(jié)束，在高溫爐中將所述預(yù)制體進(jìn)行純化處理； 步驟四，將預(yù)制體修整后即制得復(fù)合保溫桶的碳/碳內(nèi)膽； 步驟五，在制作好的碳/碳內(nèi)膽外表面卷上多層石墨氈，最外層貼碳布，采用酚醛樹脂粘合固化碳化后形成硬質(zhì)氈，形成復(fù)合體； 步驟六，將復(fù)合體在高溫爐中進(jìn)行純化處理； 步驟七，將復(fù)合體修整后即得到碳/碳硬質(zhì)復(fù)合氈保溫桶。
2.如權(quán)利要求I所述的一種碳/碳硬質(zhì)復(fù)合氈保溫桶的制作工藝，其特征在于，步驟一中的預(yù)制體的纖維編織方式為三維徑向針刺法。
3.如權(quán)利要求I所述的一種碳/碳硬質(zhì)復(fù)合氈保溫桶的制作工藝，其特征在于，所述步驟二中的浸潰壓力為l 4MPa，炭化溫度為80(Tl00(rC。
4.如權(quán)利要求I所述的一種碳/碳硬質(zhì)復(fù)合氈保溫桶的制作工藝，其特征在于，所述步驟三中的高溫純化處理溫度為180(T2500°C。
5.如權(quán)利要求I所述的一種碳/碳硬質(zhì)復(fù)合氈保溫桶的制作工藝，其特征在于，所述步驟四中機一種碳/碳硬質(zhì)復(fù)合氈保溫桶的制作工藝，其特征在于，修整后的碳/碳內(nèi)膽成品的直徑為1180mm,高度為2040mm,厚度為12mm。
6.如權(quán)利要求I所述的一種碳/碳硬質(zhì)復(fù)合氈保溫桶的制作工藝，其特征在于，所述步驟五中固化溫度為12(Tl50°C，碳化溫度為80(Tl00(TC。
7.如權(quán)利要求I所述的一種碳/碳硬質(zhì)復(fù)合氈保溫桶的制作工藝，其特征在于，所述步驟六中高溫純化處理溫度為180(T2500°C。
8.—種碳/碳硬質(zhì)復(fù)合氈保溫桶的制作工藝，其特征在于，所述步驟七中修整后的碳/碳內(nèi)膽復(fù)合硬質(zhì)氈高溫爐保溫桶成品的直徑為1330mm，高度為2040mm，厚度為87mm。
全文摘要
一種碳/碳硬質(zhì)復(fù)合氈保溫桶的制作工藝，由預(yù)制、致密、純化、復(fù)合、純化、修整等步驟構(gòu)成，其制造的保溫桶所包括的材料主要有碳/碳纖維和硬質(zhì)氈，碳/碳纖維和硬質(zhì)氈復(fù)合形成的保溫桶，其保溫性能優(yōu)良、強度高、抗熱震新能好。本發(fā)明主要用于高溫爐的保溫桶等制造和加工。
文檔編號B32B1/02GK102850074SQ20121035470
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月23日
發(fā)明者張超, 戴冬明, 肖旦 申請人:湖南九華碳素高科有限公司