本實(shí)用新型涉及深盲孔型燒結(jié)舟預(yù)制體致密化技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種炭-炭復(fù)合材料深盲孔型燒結(jié)舟預(yù)制體的CVI致密化裝置。

背景技術(shù)：

燒結(jié)舟是一種高溫?zé)釄霾考?，主要用于高溫?zé)崽幚?，常用的方法是采用粉末冶金或硬質(zhì)合金燒結(jié)而成。炭-炭復(fù)合材料是炭纖維增強(qiáng)炭基體的一種新型先進(jìn)材料，因其具有卓越的耐燒蝕性能、抗熱震性好、強(qiáng)度高、整體結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、尺寸精度高、結(jié)構(gòu)簡單，重量輕等優(yōu)異特點(diǎn)，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于高溫?zé)釄霾考Ｌ?炭復(fù)合材料燒結(jié)舟的制備主要分為預(yù)制體編制、預(yù)制體致密化、高溫石墨化、精密加工、抗氧化涂層等步驟，其中預(yù)制體致密化是獲得高性能炭-炭復(fù)合材料非常關(guān)鍵的一步。CVI工藝是把炭纖維預(yù)制體置于專用的CVI爐中，加熱至要求的溫度，通入碳源氣（如CH₄等），這些氣體熱解并在炭纖維上沉積炭，以填充多孔預(yù)制體中的空隙，它是高性能炭-炭復(fù)合材料預(yù)制體致密化的首選工藝。工程化過程中，CVI需要根據(jù)不同的零件結(jié)構(gòu)、裝爐方式設(shè)計(jì)合理的氣流通道，讓氣體與預(yù)制體接觸表面積越多越好，同時(shí)又要讓氣體盡量穿過預(yù)制體形成梯度擴(kuò)散。目前大部分的炭-炭復(fù)合材料熱場構(gòu)件主要涉及坩堝等零件，這些零件屬于淺且非盲孔型零件，不需復(fù)雜的工裝就能實(shí)現(xiàn)預(yù)制體的CVI致密化。而深盲孔型（長徑比大于14）燒結(jié)舟在CVI致密化過程中如果不采用裝置對氣體的流向和分布進(jìn)行導(dǎo)向和控制，不僅難以快速獲得致密的預(yù)制體，而且還會(huì)影響炭基體的沉積質(zhì)量和形態(tài)，如圖1所示為深盲孔型燒結(jié)舟預(yù)制體的結(jié)構(gòu)示意圖。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、提高生產(chǎn)效率、有利于加快沉積速度、可有效避免表面積碳產(chǎn)生的炭-炭復(fù)合材料深盲孔型燒結(jié)舟預(yù)制體的CVI致密化裝置。

本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種炭-炭復(fù)合材料深盲孔型燒結(jié)舟預(yù)制體的CVI致密化裝置，它包括導(dǎo)流棒、氣體混合筒、襯板以及由石墨上蓋板、石墨下蓋板和石墨筒組成的沉積室，所述的石墨筒固定于石墨上蓋板和石墨下蓋板之間，石墨上蓋板和石墨下蓋板上分別開設(shè)有出氣口和進(jìn)氣口，所述的襯板設(shè)置于石墨筒內(nèi)，襯板上均勻分布有多個(gè)導(dǎo)氣口，襯板的頂表面上且位于每個(gè)導(dǎo)氣口的正上方均固定有氣體混合筒，所述的導(dǎo)流棒為柱形狀，導(dǎo)流棒內(nèi)開設(shè)有型腔，導(dǎo)流棒的柱面上均有分布有多個(gè)連通型腔的導(dǎo)流槽，導(dǎo)流棒的下端部插裝于氣體混合筒內(nèi)，導(dǎo)流棒上套有深盲孔型燒結(jié)舟預(yù)制體。

所述的導(dǎo)流槽垂向設(shè)置。

所述的石墨上蓋板平行于石墨下蓋板設(shè)置。

所述的襯板平行于石墨下蓋板設(shè)置。

所述的氣體混合筒的頂端面與深盲孔型燒結(jié)舟預(yù)制體的底端面接觸。

本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）本實(shí)用新型可在預(yù)制體表面形成內(nèi)高外低的壓力差，氣體從內(nèi)表面向外逐層沉積，有利于加快沉積速度；同時(shí)，解決了內(nèi)表面難以致密化的問題。（2）本實(shí)用新型的導(dǎo)流棒上開設(shè)有多個(gè)均勻分布的導(dǎo)流槽，從而可形成氣體定向流動(dòng)，有利于均勻、快速沉積。（3）本實(shí)用新型的氣體混合筒可實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣口氣體的均勻混合，有利于提高預(yù)制體密度均勻性。（4）本實(shí)用新型的襯板具有均勻分布多孔結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)燒結(jié)舟預(yù)制體同時(shí)沉積，提高了生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1 為深盲孔型燒結(jié)舟預(yù)制體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2 為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3 為導(dǎo)流棒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4 為氣體混合筒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5 為襯板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1-導(dǎo)流棒，2-氣體混合筒，3-襯板，4-石墨上蓋板，5-石墨下蓋板，6-石墨筒，7-沉積室，8-出氣口，9-進(jìn)氣口，10-導(dǎo)氣口，11-導(dǎo)流槽，12-深盲孔型燒結(jié)舟預(yù)制體。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述：

如圖2~5所示，一種炭-炭復(fù)合材料深盲孔型燒結(jié)舟預(yù)制體的CVI致密化裝置，它包括導(dǎo)流棒1、氣體混合筒2、襯板3以及由石墨上蓋板4、石墨下蓋板5和石墨筒6組成的沉積室7，石墨上蓋板4平行于石墨下蓋板5設(shè)置，所述的石墨筒6固定于石墨上蓋板4和石墨下蓋板5之間，石墨上蓋板4和石墨下蓋板5上分別開設(shè)有出氣口8和進(jìn)氣口9，所述的襯板3設(shè)置于石墨筒6內(nèi)，襯板3平行于石墨下蓋板5設(shè)置，襯板3上均勻分布有多個(gè)導(dǎo)氣口10，襯板3的頂表面上且位于每個(gè)導(dǎo)氣口10的正上方均固定有氣體混合筒2，氣體混合筒2可實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣口氣體的均勻混合，提高預(yù)制體密度均勻性，有效避免表面積炭的產(chǎn)生。

如圖2和圖3所示，導(dǎo)流棒1為柱形狀，導(dǎo)流棒1內(nèi)開設(shè)有型腔，導(dǎo)流棒1的柱面上均有分布有多個(gè)連通型腔的導(dǎo)流槽11，導(dǎo)流槽11垂向設(shè)置，導(dǎo)流槽11可形成氣體定向流動(dòng)，有利于均勻、快速沉積，導(dǎo)流棒1的下端部插裝于氣體混合筒2內(nèi)，導(dǎo)流棒1上套有深盲孔型燒結(jié)舟預(yù)制體12，氣體混合筒2的頂端面與深盲孔型燒結(jié)舟預(yù)制體12的底端面接觸。

本實(shí)用新型的具體裝配過程如下：先將導(dǎo)流棒1裝入深盲孔型燒結(jié)舟預(yù)制體12內(nèi)，然后將氣體混合筒2固定在導(dǎo)流棒1的下端部，隨后將組裝后的氣體混合筒2的底部對齊置于導(dǎo)氣口10之上，從而實(shí)現(xiàn)了該致密化裝置的裝配。

本實(shí)用新型的工作過程如下：先將沉積室7加熱至要求的溫度，再經(jīng)進(jìn)氣口9向沉積室7內(nèi)通入碳源氣，碳源氣順次經(jīng)導(dǎo)氣口10、氣體混合筒2、導(dǎo)流棒1的型腔、導(dǎo)流槽11進(jìn)入深盲孔型燒結(jié)舟預(yù)制體12的內(nèi)表面，氣體熱解并在預(yù)制體內(nèi)表面上沉積炭，以填充多孔預(yù)制體中的空隙，隨后碳源氣逸出深盲孔型燒結(jié)舟預(yù)制體12，氣體熱解并在預(yù)制體外表面上沉積炭，最后碳源氣經(jīng)出氣口8排出，從而實(shí)現(xiàn)了深盲孔型燒結(jié)舟預(yù)制體12的致密化。