用于熔铝炉的碳/碳材料热电偶保护套制作方法技术

本发明专利技术公开了一种用于熔铝炉的碳/碳材料热电偶保护套制作方法，包括选用T700 12K碳纤维与T700 12K碳纤维进行交织形成预制件，上述预制件通过热压成型形成碳/碳板，上述碳/碳板通过气相沉积进行致密化形成毛胚，上述毛胚通过机械加工的方式加工成护套与封头，上述护套与封头通过螺纹连接使其紧密化，再通过化学气相沉积密封连接面，进而制成热电偶保护套，以期望解决热电偶保护套笨重、温度控制不灵敏、热电偶易故障的问题。

【技术实现步骤摘要】
用于熔铝炉的碳/碳材料热电偶保护套制作方法
本专利技术涉及温度采集装置，具体涉及一种用于熔铝炉的碳/碳材料热电偶保护套制作方法。
技术介绍
熔铝炉是根据铝熔炼工艺而开发的一种新型高效节能炉，其内部温度通常在650-850℃，为了便于检测熔铝炉的温度，通常是通过热电偶进行温度数据采集，由于铝的化学性质非常活泼，在高温下，熔铝炉中的铝液具有较强的腐蚀性、渗透性，在加工时经常需要添加辅助试剂、进行机械/电磁搅拌，其铝液流动大、产生的应力较多，极易导致热电偶的损坏；即便采用非接触式的铝液测温方式，避免了测量器件损坏，但是却不能正确的反应出熔铝炉的内部铝液温度；所以对熔铝炉测温时，热电偶需要伸入高温铝液内部，为了避免热电偶伸入熔铝炉后与高温铝液接触引起化学成分变化，通常是在热电偶上加装保护套，即在一定程度上降低了热电偶的损坏率，但是保护套也是极易损耗品，为提高使用寿命，需增加护套厚度，其保护套存在重量大、不利于操作的问题，同时由于保护套在使用过程中易受到高温铝液腐蚀、氧化、冲击、热疲劳等因素，导致出现温度控制不灵敏、故障等情况，进而影响生产效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于熔铝炉的碳/碳材料热电偶保护套制作方法，以期望解决热电偶保护套笨重、温度控制不灵敏、热电偶易故障的问题。为解决上述的技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种用于熔铝炉的碳/碳材料热电偶保护套制作方法，包括以下加工步骤：S1：选用T70012K碳纤维与T70012K碳纤维，将所述T70012K碳纤维与T7006K碳纤维作为基础材料进行交织，且交织出的纹理为双向斜纹，形成预制件；S2:将所述预制件进行VARI热压成型，形成碳/碳板；S3:将碳/碳板放入气相沉积炉中，注入碳氢气体，使碳/碳板致密化形成毛胚，所述毛胚密度为1.5～1.7g/cm³；S4:所述毛胚通过机械加工分别制成护套与封头，所述护套内径5～20mm，外径20～40mm，长度250～650mm的护套，所述封头与护套尺寸相适配，所述护套与封头的内部通过丙酮石油醚混合溶液往复清洗；S5:所述封头与护套连接部分加工螺纹，通过螺纹连接并焊牢，使封头与护套相对紧密，形成相对紧密的整体件；S6:所述整体件通过抛光机将外表面进行抛光，将进行抛光后的整体件放入气相沉积炉中，进行密封处理，使封头与护套连接部分形成保护层。作为优选，所述VARI热压成型为预制件放置在预压模具，预压模具上套设真空袋，通过密封胶带密封，使预制件处于真空环境，将预制件加热至70度，并浇注环氧树脂，真空保温持续90～100分钟，形成碳/碳板。作为优选，所述碳/碳板致密化为将碳/碳板在放入温度800度，炉压3000Pa的气相沉积炉中维持60h，通过注入碳氢气体的同时注入甲烷，使纤维表面发生热解炭，释放氢气，当碳/碳板的表面形成涂层时，通过机加工的方式除去碳/碳板的表面硬壳，再放入气相沉积炉中继续沉积60h，反复多次，直到毛胚密度为1.5～1.7g/cm³。作为优选，所述机械加工为将毛胚线通过切割分隔为长650mm、宽50mm、厚50mm的长方体工件，所述工件通过车床车削成外径20～40mm、长度250～650mm的圆柱工件，所述圆柱工件通过钻床开设5～20mm通孔制成护套，所述封头以护套内径为基准进行加工，所述护套与封头相适配。进一步的技术方案是，所述护套与封头均设有螺纹，所述螺纹上留有焊台，在螺纹连接后通过氩弧焊接，使护套与封头处于紧密连接。作为优选，所述密封处理为将整体件放入气相沉积炉中，通过压差的方式使气相沉积炉的气体通道经过整体件，将氩气与碳氢气体强制流过整体件，使孔隙被堵住，并形成保护层。与现有技术相比，本专利技术的有益效果至少是如下之一：通过T70012K碳纤维与T7006K碳纤维两种不同丝束的碳纤维进行交织，极大减少护套尺寸，有效减轻护套重量；且保护套耐腐蚀、耐氧化、抗冲击、不易发生热疲劳；安全性高，使用寿命长。附图说明图1为本专利技术热电偶保护套结构示意图。附图标记说明：A-护套、B-封头。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1：参考图1所示，一种用于熔铝炉的碳/碳材料热电偶保护套制作方法，包括以下加工步骤：S1：选用T70012K碳纤维与T70012K碳纤维，将所述T70012K碳纤维与T7006K碳纤维作为基础材料进行交织，且交织出的纹理为双向斜纹，形成预制件，通过交织形成能够使用的预制件，其纹理为双向斜纹，其斜纹的经纬纱交织的次数较少，使经纬纱之间的空隙减小，纱线的排布相对较密。S2：将所述预制件进行VARI热压成型，形成碳/碳板，通过VARI热压成型的碳/碳板，相对体积较大，便于后期根据需要进行切割，且形成的碳/碳板力学性能较高，缺陷较少。S3：将碳/碳板放入气相沉积炉中，注入碳氢气体，使碳/碳板致密化形成毛胚，所述毛胚密度为1.5～1.7g/cm³，通过气相沉积的方式使碳/碳板中的碳纤维致密化形成毛胚，通过毛胚密度为1.5～1.7g/cm³使碳/碳板的耐用性进一步的提升。S4：所述毛胚通过机械加工分别制成护套A与封头B，所述护套A内径5～20mm，外径20～40mm，长度250～650mm的护套A，所述封头B与护套A尺寸相适配，所述护套A与封头B的内部通过丙酮石油醚混合溶液往复清洗，通过加工护套A与封头B，其壁厚相对较薄，质量较轻，通过丙酮石油醚混合溶液往复清洗，清除护套A与封头B上残渣，保证护套A与封头B的洁净度。S5：所述封头B与护套A连接部分加工螺纹，通过螺纹连接并焊牢，使封头B与护套A相对紧密，形成相对紧密的整体件，通过螺纹连接的方式保证封头B与护套A的稳定性，通过焊接的方式使其抗压能力加强，并具有一定的紧密性。S6：所述整体件通过抛光机将外表面进行抛光，将进行抛光后的整体件放入气相沉积炉中，进行密封处理，使封头B与护套A连接部分形成保护层，通过气相沉积工艺使封头B与护套A连接部分的空隙被堵塞，并形成功能性的金属、非金属或化合物涂层,通过表面涂层避免高温铝液浸入保护套直接与热电偶接触。实施例2：本实施例与第一实施例的不同之处在于步骤S2:所述VARI热压成型为预制件放置在预压模具，预压模具上套设真空袋，通过密封胶带密封，使预制件处于真空环境，将预制件加热至70度，并浇注环氧树脂，真空保温持续90～100分钟，形成碳/碳板,通过模具预压保证预制件加工呈板状，通过密封胶带使其密封，通过真空泵将真空袋抽成负压状态，并加热预制件至70度，同时浇注环氧树脂，使预制件与环氧树脂润湿提高黏附性，保证碳/碳板具有良好的力学性能，同时这种方式能够加工的碳/碳板面积足够大，形成的碳/碳板能够利于切割加工。实施例3：本实施例与第一实施例的不同指出在于步骤S3：所述碳/碳板致密化为将碳/碳板在放入温度800度、炉压3000Pa的气相沉积炉中维持60h，通过注入碳氢气体的同时注入甲烷，使纤维表面发生热解炭，释放氢气，当碳/碳板的表面形成涂层时，通过机加工的方式除去碳/碳板的表面硬壳，再放入气相沉积炉中继续沉积60h，反复多次，直到毛胚密度为1.5～1.7g/cm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于熔铝炉的碳/碳材料热电偶保护套制作方法，其特征在于，包括以下加工步骤：1）选用T700 12K碳纤维与T700 12K碳纤维，将所述T700 12K碳纤维与T700 6K碳纤维作为基础材料进行交织，且交织出的纹理为双向斜纹，形成预制件；2）将所述预制件进行VARI热压成型，形成碳/碳板；3）将碳/碳板放入气相沉积炉中，注入碳氢气体，使碳/碳板致密化形成毛胚，所述毛胚密度为1.5～1.7g/cm³；4）所述毛胚通过机械加工分别制成护套（A）与封头（B），所述护套（A）内径5～20mm，外径20～40mm，长度250～650mm的护套（A），所述封头（B）与护套（A）尺寸相适配，所述护套（A）与封头（B）的内部通过丙酮石油醚混合溶液往复清洗；5）所述封头（B）与护套（A）连接部分加工螺纹，通过螺纹连接并焊牢，使封头（B）与护套（A）相对密封，形成相对密封的整体件；6）所述整体件通过抛光机将外表面进行抛光，将进行抛光后的整体件放入气相沉积炉中，进行密封处理，使封头（B）与护套（A）连接部分形成保护层。

【技术特征摘要】
1.一种用于熔铝炉的碳/碳材料热电偶保护套制作方法，其特征在于，包括以下加工步骤：1）选用T70012K碳纤维与T70012K碳纤维，将所述T70012K碳纤维与T7006K碳纤维作为基础材料进行交织，且交织出的纹理为双向斜纹，形成预制件；2）将所述预制件进行VARI热压成型，形成碳/碳板；3）将碳/碳板放入气相沉积炉中，注入碳氢气体，使碳/碳板致密化形成毛胚，所述毛胚密度为1.5～1.7g/cm³；4）所述毛胚通过机械加工分别制成护套（A）与封头（B），所述护套（A）内径5～20mm，外径20～40mm，长度250～650mm的护套（A），所述封头（B）与护套（A）尺寸相适配，所述护套（A）与封头（B）的内部通过丙酮石油醚混合溶液往复清洗；5）所述封头（B）与护套（A）连接部分加工螺纹，通过螺纹连接并焊牢，使封头（B）与护套（A）相对密封，形成相对密封的整体件；6）所述整体件通过抛光机将外表面进行抛光，将进行抛光后的整体件放入气相沉积炉中，进行密封处理，使封头（B）与护套（A）连接部分形成保护层。2.根据权利要求1所述的用于熔铝炉的碳/碳材料热电偶保护套制作方法，其特征在于：所述VARI热压成型为预制件放置在预压模具，预压模具上套设真空袋，通过密封胶带密封，使预制件处于真空环境，将预制件加热至70度，并浇注环氧树脂，真空保温持续90～100分钟，形成碳/碳板。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱瑞源，贾纮，
申请(专利权)人：甘肃新西北碳素科技有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62