[發(fā)明專利]一種舟皿及生產(chǎn)工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710034919.2
• 申請(qǐng)日: 2007-05-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101169310A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖寄喬;陳亮;邰衛(wèi)平;王躍軍;龔玉良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南博云高科技有限公司
• 主分類號(hào): F27D5/00
• 分類號(hào): F27D5/00;D04H1/46
• 代理公司: 益陽(yáng)市銀城專利事務(wù)所
• 代理人: 舒斌;夏宗福

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種高溫還原爐、炭化爐用部件，具體地說(shuō)是一種舟皿及生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

目前，舟皿在高溫還原爐及炭化爐應(yīng)用較為廣泛，其材料主要采用石墨或者合金制成，使用時(shí)都存在使用壽命短的問(wèn)題，導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)成本增加。如高溫合金板舟皿在使用一個(gè)月后即在焊縫部位出現(xiàn)開(kāi)裂；石墨舟皿使用三個(gè)月后出現(xiàn)壁厚減小，且力學(xué)性較差，在外力作用下容易破裂。炭/炭復(fù)合材料是由純碳元素組成的炭纖維增強(qiáng)炭基復(fù)合材料。其成型一般由炭纖維網(wǎng)和布經(jīng)疊層針刺復(fù)合或浸漬成預(yù)制件，再通過(guò)化學(xué)氣相沉積增密和/或浸漬增密后制成。主要優(yōu)點(diǎn)包括：密度低、高強(qiáng)度和高剛度、高溫尺寸穩(wěn)定、強(qiáng)度隨溫度的升高而升高，抗燒蝕、抗熱震、抗輻射和化學(xué)惰性等，特別適用于高溫領(lǐng)域，現(xiàn)已成為航天和航空及高技術(shù)工程的重要基礎(chǔ)材料之一。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種炭/炭復(fù)合材料制成的舟皿及生產(chǎn)工藝。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的的，一種舟皿，它包括舟皿體，舟皿體的端部設(shè)有端蓋，舟皿體、端蓋均由炭/炭復(fù)合材料加工制成。

一種舟皿，它包括舟皿體，舟皿體的端部設(shè)有端蓋，舟皿體、端蓋由炭纖維經(jīng)開(kāi)松成網(wǎng)-纏繞、疊層針刺復(fù)合-增密-機(jī)械加工制成。其生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

(1)開(kāi)松成網(wǎng)：把成卷的炭纖維短切成30-50mm的短纖維，經(jīng)開(kāi)松設(shè)備開(kāi)松成蓬松的單根狀纖維；把開(kāi)松好的炭纖維經(jīng)氣流成網(wǎng)或者梳理成網(wǎng)，再利用鋪網(wǎng)機(jī)鋪成纖維網(wǎng)氈；

(2)纏繞、疊層針刺復(fù)合：按所生產(chǎn)的舟皿選用木模，在針刺機(jī)上把經(jīng)步驟(1)所得的纖維網(wǎng)氈包纏，用炭纖維繩纏繞在網(wǎng)氈上，然后再用纖維網(wǎng)氈包纏，通過(guò)針刺，固定纖維，如此重復(fù)成預(yù)制件；

(3)增密：將步驟(2)所得的預(yù)制件增密；

(4)機(jī)械加工：將步驟(3)所得的產(chǎn)品經(jīng)機(jī)加工成成品。

本發(fā)明在步驟1中，所述纖維網(wǎng)氈的面密度為50-100g/m²。

本發(fā)明在步驟2中，針刺工藝為針型選用15×16×36×M333；針刺深度10-12mm；針刺密度8-10次/cm²。

本發(fā)明在步驟3中，增密使產(chǎn)品密度達(dá)到1.4-1.75g/cm³。

由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明較好的實(shí)現(xiàn)了發(fā)明目的，由于采用炭/炭復(fù)合材料加工制成的舟皿，其內(nèi)部具有準(zhǔn)三維的結(jié)構(gòu)，具有良好的導(dǎo)熱和耐高溫的性能，不僅大幅度降低了舟皿的重量(產(chǎn)品密度小于1.8g/cm³)，而且增強(qiáng)了舟皿的力學(xué)性能，使之不容易在外力的作用下破裂，使用壽命大幅提高，經(jīng)試用壽命可達(dá)1年，同時(shí)，本發(fā)明由于采用炭纖維繩纏繞與炭纖維網(wǎng)疊層針刺復(fù)合，一是減少了生產(chǎn)工序，二是更加提高了產(chǎn)品的力學(xué)強(qiáng)度和使用壽命。

附圖說(shuō)明：

附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1：

由附圖可知，一種舟皿，它包括舟皿體1，舟皿體1的端部設(shè)有端蓋2，舟皿體1、端蓋2均由炭/炭復(fù)合材料加工制成。

實(shí)施例2：

一種舟皿，它包括舟皿體1，舟皿體1的端部設(shè)有端蓋2，舟皿體1、端蓋2由炭纖維經(jīng)開(kāi)松成網(wǎng)-纏繞、疊層針刺復(fù)合-增密-機(jī)械加工制成。

其生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

(1)開(kāi)松成網(wǎng)：把成卷的炭纖維短切成30-50(本實(shí)施例為40)mm的短纖維，經(jīng)開(kāi)松設(shè)備開(kāi)松成蓬松的單根狀纖維，并盡量開(kāi)松均勻；把開(kāi)松好的炭纖維用非織造布的生產(chǎn)方法經(jīng)氣流成網(wǎng)或者梳理成網(wǎng)，再利用鋪網(wǎng)機(jī)鋪成面密度為50-100(本實(shí)施例為70)g/m²的纖維網(wǎng)氈；

(2)纏繞、疊層針刺復(fù)合：按所生產(chǎn)的舟皿選用木模，在木摸上包纏土工布?jí)|層，墊層的厚度大于針刺深度。在針刺機(jī)上把經(jīng)步驟(1)所得的纖維網(wǎng)氈包纏，用12K炭纖維繩45°斜向纏繞到頭后轉(zhuǎn)向成45°纏繞，然后通過(guò)針刺，把纖網(wǎng)刺入，產(chǎn)生Z向銷(xiāo)釘，固定纖維，重復(fù)使產(chǎn)品的厚度達(dá)到要求后脫摸成纖維預(yù)制件。其針刺工藝為針型選用15×16×36×M333，針刺深度10-12(本實(shí)施例為12)mm，針刺密度8-10(本實(shí)施例為10)次/cm²。