[發(fā)明專利]用二維纖維織物制備炭-炭復合材料筒類產品坯體的模具

有效

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• 申請日: 2012-01-19
• 公開（公告）號: CN102581938A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設計）人: 蔣建純;李細旭;崔金;肖志英;姚勇剛
• 申請（專利權）人: 湖南南方搏云新材料有限責任公司
• 主分類號: B28B7/16
• 分類號: B28B7/16;C04B35/83
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所 43205
• 代理人: 寧星耀;舒欣

技術領域

本發(fā)明涉及一種制備筒類產品坯體的模具，尤其是涉及一種用二維纖維織物制備中高密度炭-炭復合材料筒類產品坯體的模具。

背景技術

坩堝護堝（兩段式分為堝幫和堝托）和支撐襯套是硅晶體生長爐熱場系統(tǒng)的主要部件。硅單晶的生長溫度為1450℃左右，在此溫度下，支撐襯套和堝幫的強度及其熱穩(wěn)定性，對熱場系統(tǒng)的安全起決定性作用。熱場中的支撐襯套及堝幫材料的密度要求為1.2～1.5g/cm³，對機械性能如抗彎強度等也有較高的要求。

目前，單晶硅爐用炭/炭復合材料筒類產品（如襯套、堝幫等）的制坯模具為一圓柱筒。在使用該圓柱筒進行制坯時，首先將已涂刷熱固性樹脂的二維纖維織物纏繞在圓柱筒表面，然后進行固化。然而，通過這種方式所制得坯體存在以下缺陷：坯體織物層間間隙比較大且不均勻，不利于后續(xù)的增密，造成產品密度達不到要求，導致產品容易分層和變形；坯體脫模困難，通常需要采用外力才能脫模，同時也易損傷坯體，從而降低產品的質量。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種可實現(xiàn)坯體均勻增密，同時便于坯體脫模的用二維纖維織物制備炭-炭復合材料筒類產品坯體的模具。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：用二維纖維織物制備炭-炭復合材料筒類產品坯體的模具，包括內模和外模，所述內模包括滑塊、內支撐筒、內壓塊、外壓塊、模具安裝法蘭，所述模具安裝法蘭通過螺絲Ⅰ與外壓塊相連，所述外壓塊通過螺絲Ⅱ及彈簧Ⅰ與內壓塊相連，所述內壓塊通過螺絲Ⅲ及彈簧Ⅱ與內支撐筒相連，所述滑塊通過螺絲Ⅳ與內支撐筒相連，所述外模由瓣模Ⅰ、瓣模Ⅱ及連接螺栓構成。

進一步，所述滑塊的下端設有活動環(huán)，并通過螺絲Ⅵ與滑塊相連。

進一步，所述滑塊的上端和下端分別設有限位槽。

進一步，所述內支撐筒的上端和下端分別設有螺絲Ⅴ，所述螺絲Ⅴ穿過內壓塊與外壓塊相連。

進一步，所述內支撐筒的上端和下端分別設有限位螺絲。

與現(xiàn)有技術相比，利用本發(fā)明制備炭-炭復合材料筒類產品坯體具有以下優(yōu)點：（1）當滑塊向外滑動時，滑塊能均勻地作用于坯體的內表面，即內模向外擴張，使內、外模間的間隙減小，而坯體沿壁厚方向受壓，從而實現(xiàn)坯體均勻增密，可解決產品開裂和分層的問題；（2）當滑塊向內滑動時，內模外徑減小，坯體脫模方便，且對坯體無損傷；（3）通過設有活動環(huán)，可在制坯的同時完成止口的一次成型，無需機械加工止口，避免炭纖維被切斷，從而可保證制品的強度；（4）操作方便，生產效率高，所制成產品品質穩(wěn)定。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的內模分解結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例的外模分解結構示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例的剖視圖。

其中：1-螺絲Ⅰ，2-模具安裝法蘭，3-螺絲Ⅱ，4-外壓塊，5-彈簧Ⅰ，6-螺絲Ⅲ，7-內壓塊，8-螺絲Ⅳ，9-限位槽，10-滑塊，11-彈簧Ⅱ，12-螺絲Ⅴ，13-限位螺絲，14-內支撐筒，15-活動環(huán)，16-螺絲Ⅵ，17-坯體，18-1-瓣模Ⅰ、18-2-瓣模Ⅱ，19-螺栓。

具體實施方式

以下結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。

參照附圖，本實施例之用二維纖維織物制備炭-炭復合材料筒類產品坯體的模具，包括內模和外模，所述內模包括滑塊10、內支撐筒14、內壓塊7、外壓塊4、模具安裝法蘭2，所述模具安裝法蘭2通過螺絲Ⅰ1與外壓塊4相連，所述外壓塊4通過螺絲Ⅱ3及彈簧Ⅰ5與內壓塊7相連，所述內壓塊7通過螺絲Ⅲ6及彈簧Ⅱ11與內支撐筒14相連，所述滑塊10通過螺絲Ⅳ8與內支撐筒14相連，所述外模由瓣模Ⅰ18-1、瓣模Ⅱ18-2及連接螺栓19構成。

所述滑塊10的下端設有活動環(huán)15，并通過螺絲Ⅵ16與滑塊10相連，用于坯體止口的一次成型。

所述滑塊10的上端設有限位槽9，下端也設有限位槽。

所述內支撐筒14的上端設有螺絲Ⅴ12，所述螺絲Ⅴ12穿過內壓塊7與外壓塊4相連，可防止在松掉螺絲Ⅱ3時外壓塊4掉落；所述內支撐筒14的下端也設有螺絲Ⅴ。

所述螺絲Ⅳ8可限制滑塊10在圓周方向的自由度，使滑塊10只能沿徑向滑動。

所述內支撐筒14的上端設有限位螺絲13，通過調節(jié)限位螺絲13露出的長度來限制內壓塊7的行程，從而限制滑塊10徑向的最大滑動量，以保證坯體內徑符合產品尺寸的要求；所述內支撐筒14的下端也設有限位螺絲。

本實施例內膜外徑Φ611mm，高350mm；外模內徑Φ636mm，高350mm。