一种碳/碳隔热屏及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种碳/碳隔热屏及其制备方法。

背景技术

专利号为201310675020.4，名称为一种单晶炉碳/碳复合材料隔热屏及其制备方法的专利，公开了一种多晶硅还原炉用碳/碳材料隔热屏，具体公开了一种单晶炉碳/碳复合材料隔热屏及其制备方法。此隔热屏结构为拼接结构，包括屏上圈下圈及碳条，屏上圈与下圈之间用一定宽度的碳条与碳螺钉，组合拼接成一个近似于圆的多边形；根据所需隔热屏的外径，内径及高度尺寸，确定上圈及下圈的规格，其中上圈及下圈的内径设计为隔热屏的内径，其外径为内径尺寸加10～40mm；高度一般设计为10～50mm，且再上圈下部及下圈上部为台阶面，上面根据圆周尺寸均布一定数量的螺纹孔，螺纹孔规格为M5～M24，孔间距为孔径的2～4倍；碳条为长方条状，将碳条与屏下圈用碳螺钉固定链接，全部完成后再连接上圈，即可组装成一个整体隔热屏组件。通过该专利制得的隔热屏存在过于复杂，组成部分多，机加工负担大、拼接难度大等问题。

发明内容

为解决以上现有技术存在的问题，本发明提出一种碳/碳隔热屏及其制备方法，其结构简单，成本低，且易装配。

本发明可通过以下技术方案予以解决：

一种碳/碳隔热屏的制备方法，包括以下步骤：

a)制备碳/碳隔热屏毛胚；

b)成型处理；

c)炭化处理；

d)高温处理；

e)机加工处理；

f)制备螺钉；

g)装配成型。

进一步地，所述步骤a)包括按照需求设计预制体，使用平纹布加网胎针刺工艺制备毛胚，密度0.4～0.5g/cm

进一步地，所述预制体的为1/4～1/8圆的圆弧形结构，两端为配合处，呈凸台设计，凸台厚度为隔热屏壁厚的一半，凸台长度为15～45mm。

进一步地，所述步骤b)包括将步骤a)制得的毛胚通过真空浸渍酚醛树脂后模压成型，真空度≤-0.09MPa，浸渍时间3～5小时。

进一步地，所述步骤c)包括将步骤b)制得的成型胚体放入炭化炉进行炭化处理，温度600～900℃，处理30～50小时，成型胚体需站立摆放不可堆叠；如此时胚体密度≤1.2g/cm

进一步地，所述步骤d)包括将步骤c)炭化处理后的胚体放入高温纯化炉中，抽真空后通入氯气，进行高温纯化处理，处理温度1800℃～2300℃。

进一步地，所述步骤e)包括将步骤d)处理后的胚体按照图纸要求进行机加处理，配合处钻M6螺纹孔，每面4～6孔，每块胚体共计8～12孔螺纹孔。

进一步地，所述步骤f)包括选择体积密度1.5g/cm

进一步地，所述步骤g)包括将步骤e)处理好的胚体取出4～8件通过凸台配合拼接，并用步骤f)制备的螺钉固定。

本发明还提出通过以上一种碳/碳隔热屏的制备方法制备的碳/碳隔热屏，所述碳/碳隔热屏由4～8个圆弧形依次通过凸台配合拼接而成的圆环结构，拼接处由螺钉固定。

有益效果

1)本发明工艺简便，结构简单，可实现批量生产，性能稳定。

2)本发明机加工负担小，生产效率高，成本低廉。

3)本发明拼接难度小，便于操作。

附图说明

图1为本发明中胚体结构示意图

图2为本发明装配效果图

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域的技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

实施例1

a)制备碳/碳隔热屏毛胚：预制体为1/8圆的圆弧形结构，两端为配合处，呈凸台设计，凸台厚度为隔热屏壁厚的一半，凸台长度为15mm(见图1所示)，使用平纹布加网胎针刺工艺制备毛胚，密度0.4g/cm

b)成型处理：将步骤a)制得的毛胚通过真空浸渍酚醛树脂后模压成型，真空度为-0.09MPa，浸渍时间3小时；

c)炭化处理：将步骤b)制得的成型胚体放入炭化炉进行炭化处理，温度600℃，处理30小时，成型胚体需站立摆放不可堆叠；此时胚体密度为1.2g/cm

d)高温处理：将步骤c)炭化处理后的胚体放入高温纯化炉中，抽真空后通入氯气，进行高温纯化处理，处理温度1800℃℃；

e)机加工处理：将步骤d)处理后的胚体按照图纸要求进行机加处理，配合处钻M6螺纹孔，每面4孔，每块胚体共计8孔螺纹孔；

f)制备螺钉：选择体积密度1.5g/cm

g)装配：将步骤e)处理好的胚体取出8件通过凸台配合拼接，并用步骤f)制备的螺钉固定(见图2所示)。

实施例2

a)制备碳/碳隔热屏毛胚：预制体为1/6圆的圆弧形结构，两端为配合处，呈凸台设计，凸台厚度为隔热屏壁厚的一半，凸台长度为30mm，使用平纹布加网胎针刺工艺制备毛胚，密度0.5g/cm

b)成型处理：将步骤)制得的毛胚通过真空浸渍酚醛树脂后模压成型，真空度为-0.10MPa，浸渍时间5小时；

c)炭化处理：将步骤b)制得的成型胚体放入炭化炉进行炭化处理，温度900℃，处理50小时，成型胚体需站立摆放不可堆叠；使胚体体积密度为1.3g/cm

d)高温处理：将步骤c)炭化处理后的胚体放入高温纯化炉中，抽真空后通入氯气，进行高温纯化处理，处理温度2300℃；

e)机加工处理：将步骤d)处理后的胚体按照图纸要求进行机加处理，配合处钻M6螺纹孔，每面6孔，每块胚体共计12孔螺纹孔；

f)制备螺钉：选择体积密度1.5g/cm

g)装配：将步骤e)处理好的胚体取出6件通过凸台配合拼接，并用步骤f)制备的螺钉固定，即本发明制得的碳/碳隔热屏由6个圆弧形依次通过凸台配合拼接而成的圆环结构，拼接处由螺钉固定。

实施例3

a)制备碳/碳隔热屏毛胚：预制体为1/4的圆弧形结构，两端为配合处，呈凸台设计，凸台厚度为隔热屏壁厚的一半，凸台长度为45mm，使用平纹布加网胎针刺工艺制备毛胚，密度0.44g/cm

b)成型处理：将步骤a)制得的毛胚通过真空浸渍酚醛树脂后模压成型，真空度为-0.12MPa，浸渍时间4小时；

c)炭化处理：将步骤b)制得的成型胚体放入炭化炉进行炭化处理，温度700℃，处理35小时，成型胚体需站立摆放不可堆叠；此时胚体密度1.0g/cm

d)高温处理：将步骤c)炭化处理后的胚体放入高温纯化炉中，抽真空后通入氯气，进行高温纯化处理，处理温度1900℃；

e)机加工处理：将步骤d)处理后的胚体按照图纸要求进行机加处理，配合处钻M6螺纹孔，每面5孔，每块胚体共计10孔螺纹孔；

f)制备螺钉：选择体积密度1.5g/cm

g)装配：将步骤e)处理好的胚体取出4件通过凸台配合拼接，并用步骤f)制备的螺钉固定。

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。