一种用于热处理整卷碳纤维保温毡的料架制造技术

本实用新型专利技术提供了一种用于热处理整卷碳纤维保温毡的料架，本申请中行向碳/碳复合材料梁、列向碳/碳复合材料梁以及竖向碳/碳复合材料柱连接组成立体网格架，立体网格架内包括多个长方体格子，每个长方体格子中从下到上放置多个碳纤维保温毡卷，碳纤维保温毡卷的支撑轴的两端分别搭设在位于同一水平面上的两根水平向碳/碳复合材料支梁一上；该料架为碳/碳复合材料材质，且为无焊接、无胶粘、纯螺栓连接的立体网格架结构；材料优化与结构优化这两个方面的强强联合，最终解决了传统金属材料制作的料架在2000‑3000℃高温环境中无法使用的问题，且加大了碳纤维保温毡卷的放置量，降低了热处理炉的能耗，提高了生产效率。

A kind of material frame for heat treatment of whole roll carbon fiber thermal insulation felt

【技术实现步骤摘要】
一种用于热处理整卷碳纤维保温毡的料架
本技术涉及高温炉辅助工具
，尤其是一种用于热处理整卷碳纤维保温毡的料架。
技术介绍
碳纤维保温毡具有低热传导性、耐腐蚀、低吸湿性、气体发生量少等特点，在高温情况下比其他隔热材具有更优异的保温性能，在热处理行业、光伏行业、半导体行业等高端领域被越来越广泛地使用。碳纤维保温毡的制备方法包括依次进行的原丝制备、针刺成型、预氧化、碳化、石墨化等过程。碳纤维保温毡的生产制造后期需要经过2000-3000℃高温石墨化处理，然后才能作为产品在应用中更好的发挥保温和耐高温性能。在如此2000-3000℃高温情况下，传统金属材料制作的料架已无法使用。因此，如何在对碳纤维保温毡进行高温热处理时，制作新型的料架，以支撑整卷碳纤维保温毡使其得到充分高效的高温热处理，且有效利用炉腔空间，是本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于热处理整卷碳纤维保温毡的料架。为解决上述的技术问题，本技术提供的技术方案为：一种用于热处理整卷碳纤维保温毡的料架，包括多根行向碳/碳复合材料梁、多根列向碳/碳复合材料梁、多根竖向碳/碳复合材料柱、多个碳/碳复合材料螺栓、多根水平向碳/碳复合材料支梁一、多个水平向碳/碳复合材料销；行向碳/碳复合材料梁与列向碳/碳复合材料梁的长度方向均为水平向，多根行向碳/碳复合材料梁与多根列向碳/碳复合材料梁通过碳/碳复合材料螺栓的螺栓连接组装成一个平面矩形框，平面矩形框中的行向碳/碳复合材料梁与列向碳/碳复合材料梁通过碳/碳复合材料螺栓螺栓连接；两个平面矩形框相互垂直交叉且通过交叉连接处的碳/碳复合材料螺栓的螺栓连接组装成十字形的顶架；另外两个平面矩形框相互垂直交叉且通过交叉连接处的碳/碳复合材料螺栓的螺栓连接组装成十字形的底架；每一根竖向碳/碳复合材料柱的顶端通过碳/碳复合材料螺栓与所述顶架螺栓连接，且每一根竖向碳/碳复合材料柱的底端通过碳/碳复合材料螺栓与所述底架螺栓连接；每四根相邻的竖向碳/碳复合材料柱的位置关系满足以长方体的四条长度棱线的位置摆放以构成一个长方体格子；每个长方体格子的每个长厚侧面上的两根竖向碳/碳复合材料柱上从下到上设置有多根水平向碳/碳复合材料支梁一，碳纤维保温毡卷的支撑轴的两端分别搭设在位于同一水平面上的两根水平向碳/碳复合材料支梁一上，以用于一个长方体格子中从下到上放置多个碳纤维保温毡卷；水平向碳/碳复合材料支梁一的一端插入每个长方体格子的每个长厚侧面上的两根竖向碳/碳复合材料柱中的其中一根竖向碳/碳复合材料柱上的通孔中，水平向碳/碳复合材料支梁一的另一端插入每个长方体格子的每个长厚侧面上的两根竖向碳/碳复合材料柱中的其中另一根竖向碳/碳复合材料柱上的通孔中；水平向碳/碳复合材料销同时穿透水平向碳/碳复合材料支梁一与竖向碳/碳复合材料柱，以将水平向碳/碳复合材料支梁一固定在竖向碳/碳复合材料柱上。优选的，所述平面矩形框为由三根行向碳/碳复合材料梁与七根列向碳/碳复合材料梁组成的两行六列表格式结构。优选的，所述行向碳/碳复合材料梁、列向碳/碳复合材料梁、竖向碳/碳复合材料柱的横截面均为H型。优选的，还包括多个接头板，所述接头板包括相互垂直且相邻的厚度方向侧面一与厚度方向侧面二，所述厚度方向侧面一与厚度方向侧面二上均设置有内螺纹盲孔；碳/碳复合材料螺栓的螺柱同时插入竖向碳/碳复合材料柱的长度方向端部的通孔中以及厚度方向侧面一上的内螺纹盲孔中，且另外的碳/碳复合材料螺栓的螺柱同时插入行向碳/碳复合材料梁或列向碳/碳复合材料梁上的通孔中以及厚度方向侧面二上的内螺纹盲孔中，且碳/碳复合材料螺栓的螺柱与相应的厚度方向侧面一或厚度方向侧面二上的内螺纹盲孔螺纹连接，以用于实现每一根竖向碳/碳复合材料柱的长度方向两端分别通过碳/碳复合材料螺栓与所述顶架以及底架螺栓连接。优选的，所述水平向碳/碳复合材料销的横截面为正方形。优选的，还包括多根水平向碳/碳复合材料支梁二；每个长方体格子的每个长宽侧面上的两根竖向碳/碳复合材料柱上从下到上设置有若干根水平向碳/碳复合材料支梁二，水平向碳/碳复合材料支梁二的一端插入每个长方体格子的每个长宽侧面上的两根竖向碳/碳复合材料柱中的其中一根竖向碳/碳复合材料柱上的通孔中，水平向碳/碳复合材料支梁二的另一端插入每个长方体格子的每个长宽侧面上的两根竖向碳/碳复合材料柱中的其中另一根竖向碳/碳复合材料柱上的通孔中。优选的，每根水平向碳/碳复合材料支梁一的顶表面上设置有圆弧形凹槽以用于碳纤维保温毡卷的支撑轴卡嵌在所述圆弧形凹槽中。本技术具有以下的有益技术效果：1)由于该料架为碳/碳复合材料材质，因此可承受热处理炉内2000-3000℃的高温，可承载整卷碳纤维保温毡产品进行2000-3000℃的高温石墨化处理，且碳/碳复合材料制作的料架本身重量轻，热容量低，升温所需能耗小。2)由于该料架为碳/碳复合材料材质，其在高温下强度高，变形量小，可以稳定有效支撑碳纤维保温毡卷。3)由于该料架为由行向碳/碳复合材料梁、列向碳/碳复合材料梁以及竖向碳/碳复合材料柱连接组成的多个长方体格子结构，与被支撑的碳纤维保温毡卷之间的接触面积小，热处理过程中的分解物可以有效逸出，使碳纤维保温毡被更充分石墨化热处理。本技术提供了一种用于热处理整卷碳纤维保温毡的料架，包括多根行向碳/碳复合材料梁、多根列向碳/碳复合材料梁、多根竖向碳/碳复合材料柱、多个碳/碳复合材料螺栓、多根水平向碳/碳复合材料支梁一、水平向碳/碳复合材料销；本申请中行向碳/碳复合材料梁、列向碳/碳复合材料梁以及竖向碳/碳复合材料柱连接组成立体网格架，立体网格架内包括多个长方体格子，每个长方体格子中从下到上放置多个碳纤维保温毡卷，碳纤维保温毡卷的支撑轴的两端分别搭设在位于同一水平面上的两根水平向碳/碳复合材料支梁一上；该料架为碳/碳复合材料材质，由于碳/碳复合材料是碳纤维及其织物增强的碳基体复合材料，具有低密度(密度<2.0g/cm3)、高强度、高比模量、高导热性、低膨胀系数、摩擦性能好，以及抗热冲击性能好、尺寸稳定性高等优点，是如今在1650℃以上应用的少数备选材料，最高理论温度更高达2600℃，是最有发展前途的高温材料之一，实现了材料优化，获得了更高的强度、比模量、导热性、耐高温性、摩擦性能、抗热冲击性能以及尺寸稳定性，获得了更低的密度、自身重量以及热膨胀系数；且为无焊接、无胶粘、纯螺栓连接的立体网格架结构，由于是螺栓连接，所以加工制作方便，快速连接，易于加工制作成型，局部损坏了，快速拆下损坏的，再装上上新的碳/碳复合材料零件即可，易于快速维修与更换；材料优化与结构优化这两个方面的强强联合，最终解决了传统金属材料制作的料架在2000-3000℃高温环境中无法使用的问题，且加大了碳纤维保温毡卷的放置量，降低了热处理炉的能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于热处理整卷碳纤维保温毡的料架，其特征在于，包括多根行向碳/碳复合材料梁、多根列向碳/碳复合材料梁、多根竖向碳/碳复合材料柱、多个碳/碳复合材料螺栓、多根水平向碳/碳复合材料支梁一、多个水平向碳/碳复合材料销；/n行向碳/碳复合材料梁与列向碳/碳复合材料梁的长度方向均为水平向，多根行向碳/碳复合材料梁与多根列向碳/碳复合材料梁通过碳/碳复合材料螺栓的螺栓连接组装成一个平面矩形框，平面矩形框中的行向碳/碳复合材料梁与列向碳/碳复合材料梁通过碳/碳复合材料螺栓螺栓连接；/n两个平面矩形框相互垂直交叉且通过交叉连接处的碳/碳复合材料螺栓的螺栓连接组装成十字形的顶架；/n另外两个平面矩形框相互垂直交叉且通过交叉连接处的碳/碳复合材料螺栓的螺栓连接组装成十字形的底架；/n每一根竖向碳/碳复合材料柱的顶端通过碳/碳复合材料螺栓与顶架螺栓连接，且每一根竖向碳/碳复合材料柱的底端通过碳/碳复合材料螺栓与底架螺栓连接；/n每四根相邻的竖向碳/碳复合材料柱的位置关系满足以长方体的四条长度棱线的位置摆放以构成一个长方体格子；/n每个长方体格子的每个长厚侧面上的两根竖向碳/碳复合材料柱上从下到上设置有多根水平向碳/碳复合材料支梁一，碳纤维保温毡卷的支撑轴的两端分别搭设在位于同一水平面上的两根水平向碳/碳复合材料支梁一上，以用于一个长方体格子中从下到上放置多个碳纤维保温毡卷；/n水平向碳/碳复合材料支梁一的一端插入每个长方体格子的每个长厚侧面上的两根竖向碳/碳复合材料柱中的其中一根竖向碳/碳复合材料柱上的通孔中，水平向碳/碳复合材料支梁一的另一端插入每个长方体格子的每个长厚侧面上的两根竖向碳/碳复合材料柱中的其中另一根竖向碳/碳复合材料柱上的通孔中；/n水平向碳/碳复合材料销同时穿透水平向碳/碳复合材料支梁一与竖向碳/碳复合材料柱，以将水平向碳/碳复合材料支梁一固定在竖向碳/碳复合材料柱上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于热处理整卷碳纤维保温毡的料架，其特征在于，包括多根行向碳/碳复合材料梁、多根列向碳/碳复合材料梁、多根竖向碳/碳复合材料柱、多个碳/碳复合材料螺栓、多根水平向碳/碳复合材料支梁一、多个水平向碳/碳复合材料销；
行向碳/碳复合材料梁与列向碳/碳复合材料梁的长度方向均为水平向，多根行向碳/碳复合材料梁与多根列向碳/碳复合材料梁通过碳/碳复合材料螺栓的螺栓连接组装成一个平面矩形框，平面矩形框中的行向碳/碳复合材料梁与列向碳/碳复合材料梁通过碳/碳复合材料螺栓螺栓连接；
两个平面矩形框相互垂直交叉且通过交叉连接处的碳/碳复合材料螺栓的螺栓连接组装成十字形的顶架；
另外两个平面矩形框相互垂直交叉且通过交叉连接处的碳/碳复合材料螺栓的螺栓连接组装成十字形的底架；
每一根竖向碳/碳复合材料柱的顶端通过碳/碳复合材料螺栓与顶架螺栓连接，且每一根竖向碳/碳复合材料柱的底端通过碳/碳复合材料螺栓与底架螺栓连接；
每四根相邻的竖向碳/碳复合材料柱的位置关系满足以长方体的四条长度棱线的位置摆放以构成一个长方体格子；
每个长方体格子的每个长厚侧面上的两根竖向碳/碳复合材料柱上从下到上设置有多根水平向碳/碳复合材料支梁一，碳纤维保温毡卷的支撑轴的两端分别搭设在位于同一水平面上的两根水平向碳/碳复合材料支梁一上，以用于一个长方体格子中从下到上放置多个碳纤维保温毡卷；
水平向碳/碳复合材料支梁一的一端插入每个长方体格子的每个长厚侧面上的两根竖向碳/碳复合材料柱中的其中一根竖向碳/碳复合材料柱上的通孔中，水平向碳/碳复合材料支梁一的另一端插入每个长方体格子的每个长厚侧面上的两根竖向碳/碳复合材料柱中的其中另一根竖向碳/碳复合材料柱上的通孔中；
水平向碳/碳复合材料销同时穿透水平向碳/碳复合材料支梁一与竖向碳/碳复合材料柱，以将水平向碳/碳复合材料支梁一固定在竖向碳/碳复合材料柱上。


2.根据权利要求1所述的用于热处理整卷碳纤维保温毡的料架，其特征在于，所述平面矩形框为由三根行向碳/碳复合材...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷长颖，
申请(专利权)人：山东众弘新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37