專(zhuān)利名稱(chēng)：一種熱處理爐用炭/炭料架的制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱處理爐用料架領(lǐng)域，具體是一種熱處理爐用炭/炭料架的制備。

背景技術(shù)：
釬焊爐、精密燒結(jié)爐、氣淬爐等熱處理爐都要使用料架。目前大多采用石墨材料或者氧化鋁等作為熱處理爐中的料架，其不足之處是1、石墨材料脆，易碎；2、為了提高強(qiáng)度，石墨材料厚度要加大，因此能耗高；3、氧化鋁耐溫性能差，超過(guò)1100℃時(shí)易變形。


發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種熱處理爐用炭/炭料架的制備，通過(guò)該方法制得的料架強(qiáng)度高、使用壽命長(zhǎng)、且性?xún)r(jià)比高。
本發(fā)明的這種熱處理爐用炭/炭料架的材質(zhì)選用了炭/炭復(fù)合材料，其制備包括下列步驟 1、采用炭纖維或者炭布作為增強(qiáng)材料，利用層壓或者針刺工藝制備出基本符合成品尺寸大小和形狀的預(yù)制體； 2、將針刺工藝得到的預(yù)制體套在石墨模具上進(jìn)行化學(xué)氣相沉積； 3、浸漬瀝青或者樹(shù)脂先將瀝青或者樹(shù)脂預(yù)熱，并將預(yù)制體放入浸漬罐中，抽真空、預(yù)熱，然后往浸漬罐中吸入瀝青或者樹(shù)脂，在壓力1.0～3.0MPa下保壓4～6小時(shí)，泄壓后往罐內(nèi)充入氮?dú)?，壓力?.16～0.2MPa，將浸漬液返出去，之后進(jìn)行固化操作，固化溫度130～210℃，固化時(shí)間4～8小時(shí)； 4、碳化處理將固化后或者浸漬瀝青后的產(chǎn)品放入碳化爐中，在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行碳化處理，最高溫度700～1100℃，在高溫處保溫時(shí)間2～5小時(shí)； 5、重復(fù)操作步驟3、4，直到料架密度達(dá)到1.60g/cm3以上為止； 6、高溫處理將步驟5得到的炭/炭料架放入高溫爐中進(jìn)行高溫處理，熱處理溫度在1500～2300℃，真空度＜50Pa。
通過(guò)本發(fā)明提供的這種方法制備的熱處理爐用炭/炭料架具有如下優(yōu)點(diǎn)1、產(chǎn)品的強(qiáng)度是等靜壓石墨的3倍以上，是普通石墨強(qiáng)度的7倍以上；2、產(chǎn)品的使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)石墨；3、產(chǎn)品重量遠(yuǎn)小于石墨和氧化鋁料架，因此可以達(dá)到節(jié)能的目的；4、產(chǎn)品適用于急冷急熱的使用條件，可以縮短熱處理爐的生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率；5、產(chǎn)品耐溫性能好，高溫下不會(huì)變形。

具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
實(shí)施例一 1、用6K炭布做增強(qiáng)材料，利用針刺工藝制備預(yù)制體； 2、把預(yù)制體套在石墨模具上進(jìn)行化學(xué)氣相沉積，沉積時(shí)間200小時(shí)，丙烯流量2m3/h； 3、真空、加壓浸漬樹(shù)脂采用酚醛樹(shù)脂做浸漬劑，先將酚醛樹(shù)脂預(yù)熱，預(yù)熱溫度為55℃，并將預(yù)制體放入浸漬罐中，抽真空、預(yù)熱，然后往浸漬罐中吸入樹(shù)脂，在壓力2.5MPa下保壓7小時(shí)，泄壓后往罐內(nèi)充入氮?dú)?，壓力?.2MPa，將浸漬液返出去，之后進(jìn)行固化操作，最高固化溫度200℃，固化時(shí)間4小時(shí)； 4、碳化處理將固化后的產(chǎn)品放入碳化爐中，在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行碳化處理，最高溫度1000℃，在高溫處保溫時(shí)間3小時(shí)； 5、重復(fù)操作步驟3、4，直到料架密度達(dá)到1.60g/cm3以上為止； 6、高溫處理將步驟5得到的炭/炭料架放入高溫爐中進(jìn)行高溫處理，熱處理溫度與使用溫度相匹配，一般熱處理溫度為1500～2500℃，真空度＜50Pa，在高溫處保溫3小時(shí)。
經(jīng)測(cè)試該產(chǎn)品的抗折強(qiáng)度為160MPa。
實(shí)施例二 1、采用12K炭布做增強(qiáng)材料，利用層壓工藝制備預(yù)制體； 2、真空、加壓浸漬樹(shù)脂采用酚醛樹(shù)脂做浸漬劑，先將酚醛樹(shù)脂預(yù)熱，預(yù)熱溫度為55℃，并將預(yù)制體放入浸漬罐中，抽真空、預(yù)熱，然后往浸漬罐中吸入樹(shù)脂，在壓力2.0MPa下保壓6小時(shí)，泄壓后往罐內(nèi)充入氮?dú)?，壓力?.2MPa，將浸漬液返出去，之后進(jìn)行固化操作，最高固化溫度200℃，固化時(shí)間4小時(shí)； 3、碳化處理將固化后的預(yù)制體放入碳化爐中，在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行碳化處理，最高溫度1000℃，在高溫處保溫時(shí)間3小時(shí)； 4、重復(fù)操作步驟2、3，直到料架密度達(dá)到1.60g/cm3以上為止； 5、高溫處理將步驟4得到的炭/炭料架放入高溫爐中進(jìn)行高溫處理，熱處理溫度與使用溫度相匹配，一般熱處理溫度為1500～2500℃，真空度＜50Pa，在高溫處保溫3小時(shí)。
經(jīng)測(cè)試該產(chǎn)品的抗折強(qiáng)度為210MPa。
權(quán)利要求
1.一種熱處理爐用炭/炭料架的制備，選用炭/炭復(fù)合材料作為基材，其特征在于包括下列步驟
A、采用炭纖維或者炭布作為增強(qiáng)材料，利用層壓或者針刺工藝制備出基本符合成品尺寸大小和形狀的預(yù)制體；
B、將針刺工藝得到的預(yù)制體套在石墨模具上進(jìn)行化學(xué)氣相沉積；
C、浸漬瀝青或者樹(shù)脂先將瀝青或者樹(shù)脂預(yù)熱，并將預(yù)制體放入浸漬罐中，抽真空、預(yù)熱，然后往浸漬罐中吸入瀝青或者樹(shù)脂，在壓力1.0～3.0MPa下保壓4～6小時(shí)，泄壓后往罐內(nèi)充入氮?dú)?，壓力?.16～0.2MPa，將浸漬液返出去，之后進(jìn)行固化操作，固化溫度130～210℃，固化時(shí)間4～8小時(shí)；
D、碳化處理將固化后或者浸漬瀝青后的產(chǎn)品放入碳化爐中，在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行碳化處理，最高溫度700～1100℃，在高溫處保溫時(shí)間2～5小時(shí)；
E、重復(fù)操作步驟C、D，直到料架密度達(dá)到1.60g/cm3以上為止；
F、高溫處理將步驟E得到的炭/炭料架放入高溫爐中進(jìn)行高溫處理，熱處理溫度在1500～2300℃，真空度＜50Pa。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種熱處理爐用炭/炭料架的制備。該料架的材質(zhì)選用了炭/炭復(fù)合材料，并通過(guò)以下步驟制備1、制作預(yù)制體；2、化學(xué)氣相沉積；3、浸漬瀝青或者樹(shù)脂加壓浸漬固化處理；4、碳化處理；5、重復(fù)操作步驟3、4；6、高溫處理。通過(guò)本方法制得的料架強(qiáng)度高、使用壽命長(zhǎng)、質(zhì)輕節(jié)能、且性?xún)r(jià)比高，更適用于高溫、高壓環(huán)境。
文檔編號(hào)C04B35/83GK101723697SQ20091026523
公開(kāi)日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者王占雙 申請(qǐng)人:王占雙