[發明專利]一種低成本長壽命的碳陶熱場產品及其制備方法

有效

• 申請號: 202210872599.2
• 申請日: 2022-07-21
• 公開（公告）號: CN115286393B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 李金偉;覃盛濤;吳立波
• 申請（專利權）人: 湖南世鑫新材料有限公司
• 主分類號: C04B35/573
• 分類號: C04B35/573;C04B35/577;C04B35/80;C04B35/622;C04B35/83;C04B35/65
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 鐘丹

1.一種低成本長壽命的碳陶熱場產品的制備方法，其特征在于：在模具的底部鋪設Si粉，將碳碳熱場產品置于鋪設Si粉的模具中，然后于碳碳熱場產品的四周鋪設混合粉，再于碳碳熱場產品的頂面鋪設Si粉，進行熔融滲硅反應，即得碳陶熱場產品，所述混合粉由Si粉與SiC粉組成；

所述混合粉從下至上，分為n層，所述n≧1，其中，其中任意一層的高度為150～300mm，所述混合粉，第n層中，Si粉與SiC粉的質量比為n:2～4。

2.根據權利要求1所述的一種低成本長壽命的碳陶熱場產品的制備方法，其特征在于：模具的底部鋪設Si粉的厚度為10～50mm，頂面鋪設Si粉的厚度為10～50mm。

3.根據權利要求1所述的一種低成本長壽命的碳陶熱場產品的制備方法，其特征在于：所述碳碳熱場產品的密度為1.0g/cm³～1.4g/cm³。

4.根據權利要求1或3所述的一種低成本長壽命的碳陶熱場產品的制備方法，其特征在于：所述碳碳熱場產品有獲取方法為：將密度為0.30g/cm³～0.60g/cm³的碳纖維預制體通過化學氣相沉積，獲得碳碳復合材料，經熱處理、機加工獲得碳碳熱場產品。

5.根據權利要求4所述的一種低成本長壽命的碳陶熱場產品的制備方法，其特征在于：所述化學氣相沉積時，所用碳源氣體選自甲烷、丙烯、天然氣中的至少一種；稀釋氣體選自H₂、Ar、N₂中的至少一種，所述碳源氣體與稀釋氣體的體積流量比為1:0.1～1；

所述化學氣相沉積的溫度為900～1200℃，化學氣相沉積的時間為100～200h，化學氣相沉積的壓力為0.1～10kPa。

6.根據權利要求4所述的一種低成本長壽命的碳陶熱場產品的制備方法，其特征在于：所述熱處理的溫度為1800℃～2800℃，熱處理的時間為2h～5h。

7.根據權利要求1所述的一種低成本長壽命的碳陶熱場產品的制備方法，其特征在于：熔融滲硅反應的溫度為1600℃～2200℃，熔融滲硅反應的時間為0.5h～6h。

8.權利要求1-7任意一項所述的制備方法所制備的一種低成本長壽命的碳陶熱場產品。

9.根據權利要求8所述的一種低成本長壽命的碳陶熱場產品，其特征在于：

所述碳陶熱場產品由碳纖維、熱解碳和SiC陶瓷構成，所述碳陶熱場產品中，C含量為40％～80％，SiC含量為20％～60％，SiC分布均勻，同時表面附著有原位反應形成的SiC涂層；所述碳陶熱場產品的密度為1.6g/cm³～2.5g/cm³。