[發明專利]一種穩定運行的環保型化學氣相滲透工藝方法及其裝置

有效

• 申請號: 200810089606.1
• 申請日: 2008-04-10
• 公開（公告）號: CN101555590A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 胡子君;李同起
• 申請（專利權）人: 航天材料及工藝研究所
• 主分類號: C23C16/24
• 分類號: C23C16/24;C23C16/44;C23C16/448;C23C16/52
• 代理公司: 核工業專利中心
• 代理人: 高尚梅

1.一種穩定運行的環保型化學氣相滲透工藝方法，其特征在于：它包括 以下幾個步驟，

1)碳源氣體在預制體致密化區實現高速定向流動；

2)從預制體致密化區排出的反應中間產物在高溫熱縮聚-炭黑捕獲區 內進一步完成氣相熱縮聚反應，形成固態炭黑類物質；

3)固態炭黑物質沉降在高溫反應爐內得到捕獲后，排出不含芳香烴類物 質的凈化尾氣；所述的步驟1)中高速定向流動是指碳源氣體在預制體與容 器壁之間的狹縫通道中以大于5mm/s的線速度流動，流動方向受到限制，不 發生返混現象；所述的步驟2)中炭黑捕獲區適宜的工作溫度在800℃以上， 適宜的氣相壓力在20Pa-30kPa之間。

2.根據權利要求1所述的一種穩定運行的環保型化學氣相滲透工藝方 法，其特征在于：所述的步驟2)中高溫熱縮聚-炭黑捕獲區是指CVI爐內 致密化區域以外的高溫自由空間或另外一個能夠使反應中間產物進一步發生 熱縮聚形成炭黑，并能夠捕捉炭黑的高溫容器。

3.根據權利要求1所述的一種穩定運行的環保型化學氣相滲透工藝方 法，其特征在于：所述的步驟3)中炭黑的捕獲是指在致密化區域以外的空 間內，通過延長反應產物在高溫區域內的停留時間使其形成熱力學穩定的炭 黑類產物，然后將其沉積捕獲。

4.根據權利要求1所述的一種穩定運行的環保型化學氣相滲透工藝方 法，其特征在于：所述的步驟3)中尾氣在排出之前進行過濾。

5.根據權利要求1所述的一種穩定運行的環保型化學氣相滲透工藝方 法，其特征在于：所述的步驟3)中在炭黑捕獲區設有輔助篩網結構。

6.一種集合式環保型化學氣相滲透工藝設備，它包括圓筒形的CVI爐體 (4)，在CVI爐體(4)底部設有碳源進氣管(1)，CVI爐體(4)的頂部設 有凈化尾氣管(6)，其特征在于：碳源進氣管(1)與CVI爐體(4)內的致 密化容器(2)連接，致密化容器(2)頂部還設有出口，在凈化尾氣管與CVI 爐體(4)的連接處還設有炭黑過濾網(5)。

7.一種分立式環保型化學氣相滲透工藝設備，它包括圓筒形的CVI爐體 (13)，在CVI爐體(13)的底部設有碳源進氣管(11)，其特征在于：所述 的CVI爐體(13)的頂部設有尾氣轉移管(14)，尾氣轉移管(14)的另一端 與圓柱形的尾氣高溫熱解爐(17)連接，尾氣高溫熱解爐(17)的頂部還設 有尾氣排出管(16)，尾氣排出管(16)與尾氣高溫熱解爐(17)的連接處還 設有炭黑過濾網(15)。

8.如權利要求9所述的一種分立式環保型化學氣相滲透工藝設備，其特 征在于：所述的尾氣高溫熱解爐(17)內還設有盤管(19)。