專利名稱：一種圓筒件cvi狹縫定向流裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種化學氣相沉積限氣裝置，尤其是涉及一種用于圓筒件的炭或 陶瓷質材料沉積的圓筒件CVI狹縫定向流裝置。
背景技術：
炭/炭、炭/陶圓筒部件在航空航天領域、高溫熱場領域都有廣泛的應用，其炭基 體、陶瓷基體的引入通常采用化學氣相滲透(CVI，Chemical Vapor Infiltration)技術。 該方法制備的炭/炭、炭/陶瓷材料結構致密、性能好。目前，CVI技術可用于炭、碳化物、 氮化物、硼化物、氧化物等物質的沉積。但是，隨著炭/炭、炭/陶圓筒部件尺寸的增大，傳統(tǒng)等溫等壓CVI技術沉積效率 低、生產(chǎn)周期長、成本高、制備的產(chǎn)品密度均勻性差，已不能滿足使用要求。而熱梯度CVI、壓 差CVI等新技術都對設備有較高的要求，并且存在著產(chǎn)品微觀結構不均勻、產(chǎn)品易結殼等 缺點。前驅氣體狹縫定向流動技術是一種高效CVI技術，通過將前驅氣體限定在預制體 表面狹縫區(qū)域內流動，提高了前驅氣體利用率，在預制體內、外建立了較大的濃度梯度，從 而得到了較高的沉積效率。中國專利200310115117. 6公開了一種利用狹縫定向流動技術 生產(chǎn)飛機剎車盤的方法，中國專利97181257. 8公開了一種圓柱部件的狹縫定向流動滲填 反應器，但對大尺寸炭/炭、炭/陶圓筒部件狹縫定向流動裝置都未有提及。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種圓筒 件CVI狹縫定向流裝置，其結構簡單，設計合理，操作便捷，提高了大尺寸炭/炭、炭/陶圓 筒件的沉積效率，縮短了生產(chǎn)周期，生產(chǎn)的產(chǎn)品密度均勻，成本低，使用壽命長，實用性強， 使用效果好，便于推廣使用。為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是一種圓筒件CVI狹縫定向 流裝置，其特征在于包括套裝在圓筒件預制體內側的內限氣圓筒和套裝在圓筒件預制體 外側的外限氣圓筒，所述內限氣圓筒與圓筒件預制體之間以及外限氣圓筒與圓筒件預制體 之間均設有寬度為0. 5mm-40mm的狹縫，所述內限氣圓筒的上端和外限氣圓筒的上端均設 置有多個吊孔。上述的一種圓筒件CVI狹縫定向流裝置，所述內限氣圓筒和外限氣圓筒均為整體 結構或多節(jié)組裝結構。上述的一種圓筒件CVI狹縫定向流裝置，多節(jié)內限氣圓筒兩兩之間自扣連接，多 節(jié)外限氣圓筒兩兩之間自扣連接。上述的一種圓筒件CVI狹縫定向流裝置，多節(jié)內限氣圓筒兩兩之間采用炭/炭連 接板、炭/炭螺栓和炭/炭螺母連接，多節(jié)外限氣圓筒兩兩之間采用炭/炭連接板、炭/炭 螺栓和炭/炭螺母連接。[0010]上述的一種圓筒件CVI狹縫定向流裝置，所述內限氣圓筒的上端和外限氣圓筒的 上端均均勻設置有四個吊孔。上述的一種圓筒件CVI狹縫定向流裝置，所述內限氣圓筒和外限氣圓筒均由二維 炭/炭復合材料制成。本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點1、本實用新型設計的圓筒件CVI狹縫定向流裝置，將前驅氣體狹縫定向流技術用 于圓筒件的制備，提高了大尺寸炭/炭、炭/陶瓷圓筒件的沉積效率，縮短了生產(chǎn)周期，降低 了生產(chǎn)成本，生產(chǎn)的產(chǎn)品密度均勻，質量好。2、本實用新型由內限氣圓筒和外限氣圓筒套裝而成，在內限氣圓筒的上端和外限 氣圓筒的上端均設置有四個吊孔，結構簡單且設計合理。3、本實用新型提出了多節(jié)式限氣圓筒結構，提高了限氣裝置的可設計性，使裝置 高度不受制造設備的限制，并允許對損壞部件進行替換修復，增加了裝置利用率，延長了裝 置的使用壽命。4、本實用新型選用二維炭/炭復合材料制成，制備成本低，重復利用率高；普通技 術人員即可操作，操作便捷，實用性強。5、本實用新型的使用效果好，便于推廣使用。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
圖1為本實用新型實施例1的半剖視圖。圖2為本實用新型實施例2的半剖視圖。圖3為本實用新型實施例3的半剖視圖。圖4為圖3的A部放大圖。附圖標記說明1-內限氣圓筒；2-圓筒件預制體；3-外限氣圓筒；4-狹縫；5-吊孔；6-炭/炭連接板；7-炭/炭螺栓；8-炭/炭螺母。
具體實施方式
實施例1如圖1所示，本實用新型包括套裝在圓筒件預制體2內側的內限氣圓筒1和套裝 在圓筒件預制體2外側的外限氣圓筒3，所述內限氣圓筒1與圓筒件預制體2之間以及外限 氣圓筒3與圓筒件預制體2之間均設有寬度為0. 5mm-40mm的狹縫4，所述內限氣圓筒1的 上端和外限氣圓筒3的上端均設置有多個吊孔5。本實施例中，所述內限氣圓筒1和外限氣圓筒3均為整體結構。所述內限氣圓筒 1的上端和外限氣圓筒3的上端均均勻設置有四個吊孔5。所述內限氣圓筒1和外限氣圓 筒3均由二維炭/炭復合材料制成。另外，所述內限氣圓筒1和外限氣圓筒3也可由炭布 浸漬樹脂卷繞制而成，在高于900°C的沉積環(huán)境下使用一次后轉變?yōu)槎S炭/炭復合材料， 可多次重復使用。所述內限氣圓筒1與圓筒件預制體2之間以及外限氣圓筒3與圓筒件預制體2之間均設有寬度為0. 5mm的狹縫4。具體操作時，圓筒件預制體2的尺寸是確定的，內限氣圓筒1和外限氣圓筒3的尺 寸都要依據(jù)其中裝入的圓筒件預制體2的尺寸確定并制備，使用時，可先將圓筒件預制體2 放入爐內內，然后將內限氣圓筒1和外限氣圓筒3分別通過吊孔5吊入爐內，內限氣圓筒1 位于圓筒件預制體2的內部，外限氣圓筒3位于圓筒件預制體2的外部。前驅氣體由圓筒 件預制體2的底部引入。以丙烯為前驅氣體，氣體流量控制在2. 5m3/h，外徑IOOOmm壁厚 25mm、高度1200mm、初始密度0. 40g/cm3的炭纖維針刺預制在此裝置中進行化學氣相沉積 50h，密度達到1. 05g/cm3，前驅體利用率達到35%。實施例2如圖2所示，本實施例與實施例1不同的是，所述內限氣圓筒1和外限氣圓筒3均 為多節(jié)組裝結構。多節(jié)內限氣圓筒1兩兩之間自扣連接，多節(jié)外限氣圓筒3兩兩之間自扣 連接。優(yōu)選地，所述內限氣圓筒1與圓筒件預制體2之間以及外限氣圓筒3與圓筒件預制 體2之間均設有寬度為20mm的狹縫4。其余結構與實施例1相同。本實施例的操作方法與實施例1相同。以天然氣為前驅氣體，氣體流量控制在 7. 5m7h，外徑1500mm、壁厚25mm、高度1800mm、初始密度0. 60g/cm3的炭纖維針刺預制在此 裝置中進行化學氣相沉積90h，密度達到1. 13g/cm3，前驅體利用率達到30%。實施例3如圖3和圖4所示，本實施例與實施例2不同的是，多節(jié)內限氣圓筒1兩兩之間采 用炭/炭連接板6、炭/炭螺栓7和炭/炭螺母8連接，多節(jié)外限氣圓筒3兩兩之間采用炭 /炭連接板6、炭/炭螺栓8和炭/炭螺母8連接。優(yōu)選地，所述內限氣圓筒1與圓筒件預 制體2之間以及外限氣圓筒3與圓筒件預制體2之間均設有寬度為40mm的狹縫4。其余結 構與實施例2相同。本實施例的操作方法與實施例1和實施2相同，以甲烷為前驅氣體，氣體流量控制 在14m7h，外徑1600mm、壁厚30mm、高度2000mm、初始密度0. 50g/cm3的炭纖維針刺預制在 此裝置中進行化學氣相沉積85h，密度達到1. lOg/cm3，前驅體利用率達到觀％。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根 據(jù)本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍 屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
權利要求1.一種圓筒件CVI狹縫定向流裝置，其特征在于包括套裝在圓筒件預制體O)內 側的內限氣圓筒(1)和套裝在圓筒件預制體( 外側的外限氣圓筒(3)，所述內限氣圓筒 (1)與圓筒件預制體(2)之間以及外限氣圓筒(3)與圓筒件預制體(2)之間均設有寬度為 0. 5mm-40mm的狹縫G)，所述內限氣圓筒(1)的上端和外限氣圓筒(3)的上端均設置有多 個吊孔(5)。
2.按照權利要求1所述的一種圓筒件CVI狹縫定向流裝置，其特征在于所述內限氣 圓筒(1)和外限氣圓筒(3)均為整體結構或多節(jié)組裝結構。
3.按照權利要求2所述的一種圓筒件CVI狹縫定向流裝置，其特征在于多節(jié)內限氣 圓筒⑴兩兩之間自扣連接，多節(jié)外限氣圓筒⑶兩兩之間自扣連接。
4.按照權利要求2所述的一種圓筒件CVI狹縫定向流裝置，其特征在于多節(jié)內限氣 圓筒(1)兩兩之間采用炭/炭連接板(6)、炭/炭螺栓(7)和炭/炭螺母(8)連接，多節(jié)外 限氣圓筒( 兩兩之間采用炭/炭連接板(6)、炭/炭螺栓(8)和炭/炭螺母(8)連接。
5.按照權利要求1或2所述的一種圓筒件CVI狹縫定向流裝置，其特征在于所述內 限氣圓筒⑴的上端和外限氣圓筒⑶的上端均均勻設置有四個吊孔(5)。
6.按照權利要求1或2所述的一種圓筒件CVI狹縫定向流裝置，其特征在于所述內 限氣圓筒(1)和外限氣圓筒C3)均由二維炭/炭復合材料制成。
專利摘要本實用新型公開了一種圓筒件CVI狹縫定向流裝置，包括套裝在圓筒件預制體內側的內限氣圓筒和套裝在圓筒件預制體外側的外限氣圓筒，所述內限氣圓筒與圓筒件預制體之間以及外限氣圓筒與圓筒件預制體之間均設有寬度為0.5mm-40mm的狹縫，所述內限氣圓筒的上端和外限氣圓筒的上端均設置有多個吊孔。本實用新型結構簡單，設計合理，操作便捷，提高了大尺寸炭/炭、炭/陶圓筒件的沉積效率，縮短了生產(chǎn)周期，生產(chǎn)的產(chǎn)品密度均勻，成本低，使用壽命長，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。
文檔編號C23C16/455GK201901702SQ20102063608
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權日2010年12月1日
發(fā)明者常新, 肖志超, 蘇君明, 陳青華 申請人:西安超碼科技有限公司