[發(fā)明專利]一種緊固件及其生產(chǎn)工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810030470.7
• 申請(qǐng)日: 2008-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN101285494A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖寄喬;邰衛(wèi)平;王躍軍;龔玉良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南金博復(fù)合材料科技有限公司
• 主分類號(hào): F16B35/00
• 分類號(hào): F16B35/00;F16B37/00;F16B43/00
• 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)明涉及一種高溫爐或腐蝕性環(huán)境用零件，具體地說是一種緊固件及其生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

目前，高溫冶金爐的加熱器一般由發(fā)熱體、連接塊和緊固件等組成，其材料由石墨制成，使用時(shí)存在著因石墨螺釘力學(xué)性能差，經(jīng)常斷裂而失效，導(dǎo)致加熱器散架，造成停產(chǎn)或事故，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)，有的使用壽命僅十來天；多晶爐的坩堝托，由石墨板和石墨螺釘所組成，石墨螺釘經(jīng)常因受到熱應(yīng)力作用而斷裂，有的使用壽命僅幾天，使生產(chǎn)成本增加。此外，石墨制品掉灰，手拿時(shí)會(huì)粘黑手；使用時(shí)，會(huì)對(duì)周圍環(huán)境、零件、原材料及成品等造成污染，影響產(chǎn)品的純度和質(zhì)量。高溫冶金爐中使用的鉬質(zhì)螺釘，在高溫環(huán)境中使用一段時(shí)間之后，往往出現(xiàn)燒結(jié)現(xiàn)象，螺桿和螺孔粘結(jié)成一體，難于拆卸，給爐子維修工作帶來不便，使?fàn)t子維修成本增加。炭/炭復(fù)合材料是一種將炭纖維制成的網(wǎng)胎與網(wǎng)胎、或炭布與炭布、或網(wǎng)胎與炭布復(fù)合，再經(jīng)過增密、炭化和石墨化處理而成的炭/炭復(fù)合材料，具有高比強(qiáng)度、高比模量、耐高溫、耐燒蝕、熱膨脹系數(shù)小、耐急冷急熱而不變形不開裂等優(yōu)良性能，特別適應(yīng)于高溫領(lǐng)域，現(xiàn)已成為或?qū)⒅鸩匠蔀楹娇蘸教臁⒁苯稹⑿履茉吹阮I(lǐng)域的重要基礎(chǔ)材料之一，用于制造緊固件，是石墨緊固件和鉬質(zhì)緊固件的理想替代品。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種采用炭/炭復(fù)合材料加工制成的緊固件及其生產(chǎn)工藝，其緊固件包括螺釘、螺栓、螺柱、螺帽和墊片，用于高溫爐或腐蝕性環(huán)境中，替代石墨緊固件或鉬質(zhì)緊固件。

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，一種緊固件，它由炭/炭復(fù)合材料加工制成。

一種緊固件，它由炭纖維經(jīng)制坯-增密-增塑改性-機(jī)加工-凈化制成。

本發(fā)明所述的緊固件它包括螺釘、螺栓、螺柱、螺母、墊片。

本發(fā)明所述一種緊固件的生產(chǎn)工藝，它包括以下步驟：

(1)制坯：將由炭纖維制成的網(wǎng)胎與網(wǎng)胎、或炭布與炭布、或網(wǎng)胎與炭布交迭放置至要求厚度，通過針刺或穿刺使之復(fù)合，制成所需要求的炭/炭復(fù)合材料坯體；

(2)增密：將步驟(1)所得的坯體經(jīng)化學(xué)氣相滲透(沉積)和/或液體浸漬增密，制成所需要求的炭/炭復(fù)合材料；

(3)增塑改性：將步驟(2)所得炭/炭復(fù)合材料浸漬于樹脂膠液中；

(4)機(jī)加工：將步驟(3)所得的炭/炭復(fù)合材料，機(jī)加工成所需形狀和尺寸的緊固件；

(5)凈化：將步驟(4)所得的緊固件放入高溫爐中，在真空條件下加熱去除其中雜質(zhì)。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，是在步驟(5)后進(jìn)行步驟(6)清洗：即將緊固件沖洗干凈，使其表面清潔無灰塵及任何玷污，然后烘烤干燥；在步驟(6)后進(jìn)行步驟(7)表面處理，即將緊固件置于CVD爐中，進(jìn)行化學(xué)氣相沉積；緊固件在化學(xué)氣相沉積爐中，于800℃～1100℃溫度下，在丙烯和/或天然氣氣氛中，對(duì)其進(jìn)行表面處理。

本發(fā)明在步驟(1)中，所述網(wǎng)胎的面密度為30g/m²～130g/m²；針刺深度為15mm～30mm；針刺密度為3次/cm²～10次/cm²；炭布密度為120g/m²～300g/m²，層密度為7層/cm～30層/cm。

本發(fā)明在步驟(2)中，坯體增密后密度為1.1g/m³～1.8g/m³。

本發(fā)明在步驟(3)中，浸漬時(shí)間為10分鐘～90分鐘。

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。由于炭纖維復(fù)合材料內(nèi)部具有準(zhǔn)三維的結(jié)構(gòu)，加工制成的緊固件，具有優(yōu)異的高比強(qiáng)度、熱膨脹系數(shù)小及耐急冷急熱而不變形不開裂的性能，其抗彎強(qiáng)度是石墨的十倍左右，使之不容易在外力的作用下或急冷急熱的工作環(huán)境中破裂，其使用壽命大幅提高，經(jīng)試用壽命可達(dá)1年以上；又由于其具有石墨的潤(rùn)滑性能，使用時(shí)裝卸方便；經(jīng)過表面處理后，其表面清潔不掉灰，不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境、零件、原材料及成品等造成污染。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明螺柱3、螺母4的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明螺栓2、螺母4的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明螺釘1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)一步說明。

實(shí)施例1：