自發(fā)熱固化炭-炭復(fù)合材料坯體的裝置制造方法
【專利摘要】自發(fā)熱固化炭-炭復(fù)合材料坯體的裝置，包括上模板、下模板和變壓器，上模板的下表面和下模板的上表面均設(shè)有絕緣層；變壓器的兩端分別連有第一導(dǎo)線。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，固化時間短，固化能耗低。
【專利說明】自發(fā)熱固化炭-炭復(fù)合材料坯體的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及炭-炭復(fù)合材料的固化技術(shù)，具體涉及一種自發(fā)熱固化炭-炭復(fù)合材料坯體的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]炭-炭復(fù)合材料具有熔點較高、耐高溫、高溫強(qiáng)度好等優(yōu)點，它既可作極好的隔熱保溫材料，又能作優(yōu)良的高溫結(jié)構(gòu)材料，被廣泛應(yīng)用于制造高溫爐內(nèi)的零部件。
[0003]目前，炭-炭復(fù)合材料坯體的固化，均是采用電加熱式熱風(fēng)爐進(jìn)行，通過熱風(fēng)爐電加熱形成溫度梯度的熱傳導(dǎo)實現(xiàn)對炭-炭復(fù)合材料坯體的固化，此類固化方式存在固化溫度高、生產(chǎn)周期長、電能的有效利用率低等缺陷。另外，使用電加熱式熱風(fēng)爐加熱，還存在坯體受熱不均，工藝控制不精確，固化后的坯體易變形、分層，從而導(dǎo)致產(chǎn)品一致性差，質(zhì)量不穩(wěn)定。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、固化時間短、固化能耗低的自發(fā)熱固化炭-炭復(fù)合材料坯體的裝置。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，一種自發(fā)熱固化炭-炭復(fù)合材料坯體的裝置，包括上模板、下模板和變壓器，上模板的下表面和下模板的上表面均設(shè)有絕緣層；變壓器的兩端分別連有第一導(dǎo)線。
[0006]進(jìn)一步，所述上模板與下模板之間還設(shè)置有至少兩塊等高塊。
[0007]進(jìn)一步，所述變壓器通過第二導(dǎo)線連接有溫控器，變壓器和溫控器串聯(lián)形成回路。
[0008]進(jìn)一步，所述溫控器的測溫元件為熱電偶。
[0009]進(jìn)一步，所述第一導(dǎo)線上設(shè)置有開關(guān)。
[0010]進(jìn)一步，所述上模板和下模板采用鋼板或石墨板制成。
[0011]進(jìn)一步，所述絕緣層采用玻璃纖維布或鋼化玻璃或硅膠板制成。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點如下:
[0013](I)直接對坯體通電加熱，可以使坯體受熱均勻，從而使得固化一致，有效解決坯體變形、分層問題，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；
[0014](2)縮短固化時間，降低固化能耗；
[0015](3)裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝拆卸方便，可靠性高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型自發(fā)熱固化炭-炭復(fù)合材料坯體的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:I—上模板，2—下模板，3—坯體，4一絕緣層，5—等高塊，6—變壓器，7—開關(guān)，8—溫控器，9 一第一導(dǎo)線，10—第二導(dǎo)線。

【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0019]實施例1
[0020]參照圖1，本實施例包括上模板1、下模板2和變壓器6，上模板I的下表面和下模板2的上表面均設(shè)有絕緣層4 ;變壓器6的兩端分別連有第一導(dǎo)線9，第一導(dǎo)線9上設(shè)有開關(guān)7 ο
[0021]上模板I與下模板2之間還設(shè)置有兩塊等高塊5，每塊等高塊5的高度(沿上模板I和下模板2的距離方向)與所固化的坯體3的厚度相同。
[0022]變壓器6通過第二導(dǎo)線10連接有溫控器8，變壓器6和溫控器8串聯(lián)形成回路，通過設(shè)定溫控器8的溫度來控制坯體3的固化溫度；溫控器8的測溫元件為熱電偶。
[0023]上模板I和下模板2均采用鋼板制成，絕緣層4采用玻璃纖維布制成。
[0024]工作過程:坯體3成型后，將坯體3置于上模板I與下模板2之間，坯體3的一端與下模板2的上表面接觸，另一端與上模板I的下表面接觸，將上模板I與下模板2用螺栓固定；溫控器8置于坯體3上，用電橋測得坯體3的電阻為0.1 Ω，將第一導(dǎo)線9連接到坯體3的兩端，將變壓器6調(diào)電壓至24V，溫控器8上將溫度設(shè)定為120°C。接通開關(guān)7，坯體3通電發(fā)熱開始固化，6h后固化完成。
[0025]固化完畢后脫模，拆卸螺栓，吊開上模板1，從下模板2上搬開坯體3。
[0026]坯體固化對照試驗:
[0027]采用現(xiàn)有熱風(fēng)爐固化厚度為45mm，電阻為0.1 Ω的坯體3，所需加熱功率為45KW，固化時間為10h，產(chǎn)品翹曲變形，平面度4mm，有部分分層現(xiàn)象，分層率約10%，固化溫度為2500C ;熱風(fēng)爐裝6塊坯體總耗電量450KW.h，平均每塊坯體的耗電量為75KW.h。
[0028]采用實施例1的自發(fā)熱固化炭-炭復(fù)合材料坯體的裝置固化厚度為45mm，電阻為0.1 Ω的坯體3 (每次固化一塊坯體3)，固化時間為6h，坯體3脫模后檢測，坯體3的平面度< 0.5_，沒有分層現(xiàn)象，產(chǎn)品質(zhì)量較高；總耗電量35KW.h，即每塊坯體3的耗電量為35KW.h，產(chǎn)品能耗較低。
[0029]實施例2
[0030]本實施例與實施例1的區(qū)別在于:下模板2采用石墨板制成；絕緣層4采用鋼化玻璃制成。其余同實施例1。
[0031]坯體固化對照試驗:
[0032]采用現(xiàn)有熱風(fēng)爐固化厚度為50mm，電阻為0.06 Ω的坯體3，所需加熱功率為45KW，固化時間為12h，產(chǎn)品翹曲變形，平面度3mm，有部分分層現(xiàn)象，分層率約8%，固化溫度為2500C ;熱風(fēng)爐裝6塊坯體總耗電量540KW.h，平均每塊坯體的耗電量為90KW.h。
[0033]采用實施例2的自發(fā)熱固化炭-炭復(fù)合材料坯體的裝置固化厚度為50mm，電阻為0.06 Ω的坯體3 (每次固化一塊坯體3)，固化時間為6.5h，坯體3脫模后檢測，坯體3的平面度< 0.5mm，沒有分層現(xiàn)象，產(chǎn)品質(zhì)量較高；總耗電量45KW.h，即每塊坯體3的耗電量為45KW.h，產(chǎn)品能耗較低。
[0034]實施例3
[0035]本實施例與實施例1的區(qū)別在于:上模板I和下模板2均采用石墨板制成；絕緣層4采用硅膠板制成。其余同實施例1。
[0036]坯體固化對照試驗:
[0037]采用現(xiàn)有熱風(fēng)爐固化厚度為30mm，電阻為0.15 Ω的坯體3，所需加熱功率為45KW，固化時間為9h，產(chǎn)品翹曲變形，平面度5mm，有部分分層現(xiàn)象，分層率約9%，固化溫度為2500C ;熱風(fēng)爐裝8塊坯體總耗電量405KW.h，平均每塊坯體的耗電量約為51KW.h。
[0038]采用實施例3的自發(fā)熱固化炭-炭復(fù)合材料坯體的裝置固化厚度為30mm，電阻為0.15 Ω的坯體3 (每次固化一塊坯體3)，固化時間為5h，坯體3脫模后檢測，坯體3的平面度< 0.5mm，沒有分層現(xiàn)象，產(chǎn)品質(zhì)量較高；總耗電量34KW.h，即每塊坯體3的耗電量為34KW.h，產(chǎn)品能耗較低。
[0039]實施例4
[0040]本實施例與實施例1的區(qū)別在于:上模板I采用石墨板制成。其余同實施例1。
[0041]坯體固化對照試驗:
[0042]采用現(xiàn)有熱風(fēng)爐固化厚度為55mm，電阻為0.05 Ω的坯體3，所需加熱功率為45KW，固化時間為14h，產(chǎn)品翹曲變形，平面度4.5mm，有部分分層現(xiàn)象，分層率約8%，固化溫度為2500C ;熱風(fēng)爐裝7塊坯體總耗電量630KW.h，平均每塊坯體的耗電量約為90KW.h。
[0043]采用實施例4的自發(fā)熱固化炭-炭復(fù)合材料坯體的裝置固化厚度為55_，電阻為0.05 Ω的坯體3 (每次固化一塊坯體3)，固化時間為7h，坯體3脫模后檢測，坯體3的平面度< 0.5_，沒有分層現(xiàn)象，產(chǎn)品質(zhì)量較高；總耗電量36KW.h，即每塊坯體3的耗電量為36KW.h，產(chǎn)品能耗較低。
[0044]本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型實施例進(jìn)行各種修改和變型，倘若這些修改和變型在本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則這些修改和變型也在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0045]說明書中未詳細(xì)描述的內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種自發(fā)熱固化炭-炭復(fù)合材料坯體的裝置，其特征在于:包括上模板、下模板和變壓器，上模板的下表面和下模板的上表面均設(shè)有絕緣層；變壓器的兩端分別連有第一導(dǎo)線。
2.如權(quán)利要求1所述的自發(fā)熱固化炭-炭復(fù)合材料坯體的裝置，其特征在于:所述上模板與下模板之間還設(shè)置有至少兩塊等高塊。
3.如權(quán)利要求1或2所述的自發(fā)熱固化炭-炭復(fù)合材料坯體的裝置，其特征在于:所述變壓器通過第二導(dǎo)線連接有溫控器，變壓器和溫控器串聯(lián)形成回路。
4.如權(quán)利要求3所述的自發(fā)熱固化炭-炭復(fù)合材料坯體的裝置，其特征在于:所述溫控器的測溫元件為熱電偶。
5.如權(quán)利要求1或2所述的自發(fā)熱固化炭-炭復(fù)合材料坯體的裝置，其特征在于:所述第一導(dǎo)線上設(shè)置有開關(guān)。
6.如權(quán)利要求1或2所述的自發(fā)熱固化炭-炭復(fù)合材料坯體的裝置，其特征在于:所述上模板和下模板采用鋼板或石墨板制成。
7.如權(quán)利要求1或2所述的自發(fā)熱固化炭-炭復(fù)合材料坯體的裝置，其特征在于:所述絕緣層采用玻璃纖維布或鋼化玻璃或硅膠板制成。
【文檔編號】H05B3/00GK204104149SQ201420523700
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】戴開瑛, 張治軍, 許 鵬, 鐘才能, 崔金 申請人:湖南南方搏云新材料有限責(zé)任公司