The invention discloses a method for reducing temperature gradient using variable pitch induction coil, the induction coil diameter of carbon fiber preform on the graphite crucible heating body of induction heating, the induction coil diameter spiral type, diameter from top to bottom becomes small, including the upper end and the lower end and the upper end and the transition segment. The lower end is single turn the required diameter, the transition section is tapered, and the upper end and the lower end of the transition is from the same tube continuously winded. The invention uses variable diameter and pitch induction coil to form a tray type heating body in the internal temperature gradient (U) method, this method can form a large temperature gradient in the axial direction in the preform, carbon fiber preform densification process is realized by the sedimentary sequence and the solution of preform densification difficulties, long preparation cycle and waste of energy, with low cost rapid densification of carbon / carbon composites in the process of temperature gradient formed in the axial and radial preform.
【技术实现步骤摘要】
一种利用变径变螺距感应线圈实现温度梯度的方法
本专利技术具体涉及一种利用变径变螺距感应线圈实现温度梯度的方法。
技术介绍
低成本快速致密碳/碳复合材料工艺通常采用感应加热与预制体紧密接触晶化程度很高的石墨发热体,石墨发热体积蓄热量,并将热量传递给紧贴着的预成型体。这样,首先受热的是离石墨发热体近的预成型体,然后热量由高温端向低温端传递,形成径向温度梯度。现有的碳/碳复合材料制备工艺中使用的感应线圈如附图1所示,感应线圈环绕在石墨坩埚发热体之外,线圈直径由上至下保持不变,这样只能在碳纤维预制体径向形成较小温度梯度,而在石墨加热体轴向无法形成温度梯度。这种加热方式使得热解碳的沉积容易集中在预制体表面进行,导致预制体外部的孔隙结构被堵死,形成硬壳,造成致密化困难,制备周期长,能源消耗高。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术提供了一种利用变径变螺距感应线圈实现温度梯度的方法,实现由下及上的顺序沉积,可以解决预制体致密化困难,制备周期长,浪费电能的问题,具有低成本快速致密碳/碳复合材料工艺中在预制体轴向和径向形成温度梯度的技术。为实现上述目的,本专利技术采取的技术方案为:一种利用变径变螺距感应线圈实现温度梯度的方法,采用变径感应线圈对石墨坩埚发热体内的碳纤维预制体进行感应加热,所述变径感应线圈呈螺旋型,直径从上往下依次变小,包括上端、下端及过渡段,上端和下端均为所需直径的单匝,过渡段呈锥形,上端和下端及过渡段是由同一铜管无间断绕制而成。优选地,包括如下步骤:S1、将石墨坩埚发热体置于变径感应线圈内;S2、将碳纤维预制体依次放入石墨坩埚发热体内的不同位置,进行感应加 ...
【技术保护点】
一种利用变径变螺距感应线圈实现温度梯度的方法,其特征在于,采用变径感应线圈对石墨坩埚发热体内的碳纤维预制体进行感应加热,所述变径感应线圈呈螺旋型,直径从上往下依次变小,包括上端、下端及过渡段,上端和下端均为所需直径的单匝,过渡段呈锥形,上端和下端及过渡段是由同一铜管无间断绕制而成。
【技术特征摘要】
1.一种利用变径变螺距感应线圈实现温度梯度的方法,其特征在于,采用变径感应线圈对石墨坩埚发热体内的碳纤维预制体进行感应加热,所述变径感应线圈呈螺旋型,直径从上往下依次变小,包括上端、下端及过渡段,上端和下端均为所需直径的单匝,过渡段呈锥形,上端和下端及过渡段是由同一铜管无间断绕制而成。2.如权利要求1所述的一种利用变径变螺距感应线圈实现温度梯度的方法,其特征在于,包括如下步...
【专利技术属性】
技术研发人员:季根顺,贾建刚,王丽,薛向军,郝相忠,陈晓龙,
申请(专利权)人:兰州理工大学,
类型:发明
国别省市:甘肃,62
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