一种舟皿及生产方法技术

本发明专利技术公开了一种炭／炭复合材料制成的舟皿及生产工艺，它包括舟皿体［１］，舟皿体［１］的端部设有端盖［２］，其特征是舟皿体［１］、端盖［２］由炭／炭复合材料加工制成，其生产工艺由炭纤维经开松成网一缠绕、叠层针刺复合一增密－机械加工制成，由于采用炭／炭复合材料加工制成的舟皿，其内部具有准三维的结构，具有良好的导热和耐高温的性能，不仅大幅度降低了舟皿的重量，而且增强了舟皿的力学性能，使之不容易在外力的作用下破裂，使用寿命大幅提高，经试用寿命可达１年；同时，本发明专利技术由于采用炭纤维绳缠绕与炭纤维网叠层针刺复合，一是减少了生产工序，二是更加提高了产品的力学强度和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高温还原炉、炭化炉用部件，具体地说是一种舟 皿及生产工艺。技术背景.-目前，舟皿在高温还原炉及炭化炉应用较为广泛，其材料主要采 用石墨或者合金制成，使用时都存在使用寿命短的问题，导致企业生 产成本增加。如高温合金板舟皿在使用一个月后即在焊缝部位出现开 裂；石墨舟皿使用三个月后出现壁厚减小，且力学性较差，在外力作 用下容易破裂。炭/炭复合材料是由纯碳元素组成的炭纤维增强炭基 复合材料。其成型一般由炭纤维网和布经叠层针刺复合或浸渍成预制 件，再通过化学气相沉积增密和/或浸渍增密后制成。主要优点包括 密度低、高强度和高刚度、高温尺寸稳定、强度随温度的升高而升高， 抗烧蚀、抗热震、抗辐射和化学惰性等，特别适用于高温领域，现已 成为航天和航空及高技术工程的重要基础材料之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种炭/炭复合材料制成的舟皿及生产工艺。本专利技术是采用如下技术方案实现其专利技术目的的， 一种舟皿，它包 括舟皿体，舟皿体的端部设有端盖，舟皿体、端盖均由炭/炭复合材 料加工制成。一种舟皿，它包括舟皿体，舟皿体的端部设有端盖，舟皿体、端 盖由炭纤维经开松成网一缠绕、叠层针刺复合一增密一机械加工制成。其生产工艺，包括以下步骤(1) 开松成网把成巻的炭纤维短切成30-50mm的短纤维，经开松 设备开松成蓬松的单根状纤维；把开松好的炭纤维经气流成网或者梳 理成网，再利用铺网机铺成纤维网毡；(2) 缠绕、叠层针刺复合按所生产的舟皿选用木模，在针刺机上 把经步骤(l)所得的纤维网毡包缠，用炭纤维绳缠绕在网毡上，然后再 用纤维网毡包缠，通过针刺，固定纤维，如此重复成预制件；(3) 增密将步骤(2)所得的预制件增密；(4) 机械加工将步骤(3)所得的产品经机加工成成品。 本专利技术在步骤1中，所述纤维网毡的面密度为50-100g/m2。 本专利技术在步骤2中，针刺工艺为针型选用15X16X36XM333;针刺深度10-12腿；针剌密度8-10次/cm2。本专利技术在步骤3中，增密使产品密度达到1. 4-1. 75g/cm3。由于采用上述技术方案，本专利技术较好的实现了专利技术目的，由于采 用炭/炭复合材料加工制成的舟皿，其内部具有准三维的结构，具有 良好的导热和耐高温的性能，不仅大幅度降低了舟皿的重量(产品密 度小于1.8g/cm3)，而且增强了舟皿的力学性能，使之不容易在外力 的作用下破裂，使用寿命大幅提高，经试用寿命可达l年，同时，本 专利技术由于采用炭纤维绳缠绕与炭纤维网叠层针刺复合， 一是减少了生 产工序，二是更加提高了产品的力学强度和使用寿命。 附图说明附图是本专利技术的结构示意图。 具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。实施例1:由附图可知， 一种舟皿，它包括舟皿体l，舟皿体l的端部设有端盖2，舟皿体l、端盖2均由炭/炭复合材料加工制成。 实施例2:一种舟皿，它包括舟皿体l，舟皿体1的端部设有端盖2,舟皿 体l、端盖2由炭纤维经开松成网一缠绕、叠层针刺复合一增密一机 械加工制成。其生产工艺，包括以下步骤(1) 开松成网把成巻的炭纤维短切成30-50 (本实施例为40)腿 的短纤维，经开松设备开松成蓬松的单根状纤维，并尽量开松均匀； 把开松好的炭纤维用非织造布的生产方法经气流成网或者梳理成网， 再利用铺网机铺成面密度为50-100 (本实施例为70) g/m2的纤维网 毡；(2) 缠绕、叠层针刺复合按所生产的舟皿选用木模，在木摸上包 缠土工布垫层，垫层的厚度大于针刺深度。在针刺机上把经步骤(l)所 得的纤维网毡包缠，用12K炭纤维绳4^斜向缠绕到头后转向成450 缠绕，然后通过针刺，把纤网刺入，产生Z向销钉，固定纤维，重复 使产品的厚度达到要求后脱摸成纤维预制件。其针剌工艺为针型选用 15X16X36XM333,针刺深度10-12 (本实施例为12) mm，针刺密度 8-10 (本实施例为10)次/cm2。(3) 增密将步骤(2)所得的预制件通过化学气相沉积增密和/或浸 渍增密(本实施例采用化学气相沉积增密)。纤维预制件的密度只有 0.4-0.5 g/cm3左右，不能达到成品使用要求。通过增密技术，使之密 度达到1. 4-1. 75 (本实施例为1. 6) g/cm3。(4) 机械加工将步骤(3)所得的产品经机加工(车、洗等工序)成 成品。权利要求1、一种舟皿，它包括舟皿体，舟皿体的端部设有端盖，其特征是舟皿体、端盖由炭/炭复合材料加工制成。2、 一种舟皿，它包括舟皿体，舟皿体的端部设有端盖 ,其特征是舟皿体、端盖由炭纤维经开松成网一缠绕、叠层针刺复合一增密一机械加工制成。3、 一种如权利要求2所述舟皿的生产工艺，其特征是包括以下 步骤(1) 开松成网把成巻的炭纤维短切成30-50mm的短纤维，经开松 设备开松成蓬松的单根状纤维；把开松好的炭纤维经气流成网或者梳 理成网，再利用铺网机铺成纤维网毡；(2) 缠绕、叠层针刺复合按所生产的舟皿选用木模，把经步骤(l) 所得的纤维网毡包缠在木模上，用炭纤维绳缠绕在网毡上，然后再用 纤维网毡包缠，在针刺机上通过针刺，固定纤维，如此重复成预制件；(3) 增密将步骤(2)所得的预制件增密；(4) 机械加工将步骤(3)所得的产品经机加工成成品。4、 根据权利要求3所述舟皿的生产工艺，其特征是在步骤1中， 所述纤维网毡的面密度为50-100g/m2。5、 根据权利要求3所述舟皿的生产工艺，其特征是在步骤2中， 针刺工艺为针型选用15X16X36XM333;针刺深度10-12mm;针刺密 度8-10次/cm2。6、 根据权利要求3所述舟皿的生产工艺，其特征是在步骤3中， 增密后使产品密度达到1. 4-1. 75g/cm3。全文摘要本专利技术公开了一种炭/炭复合材料制成的舟皿及生产工艺，它包括舟皿体，舟皿体的端部设有端盖，其特征是舟皿体、端盖由炭/炭复合材料加工制成，其生产工艺由炭纤维经开松成网—缠绕、叠层针刺复合—增密—机械加工制成，由于采用炭/炭复合材料加工制成的舟皿，其内部具有准三维的结构，具有良好的导热和耐高温的性能，不仅大幅度降低了舟皿的重量，而且增强了舟皿的力学性能，使之不容易在外力的作用下破裂，使用寿命大幅提高，经试用寿命可达1年；同时，本专利技术由于采用炭纤维绳缠绕与炭纤维网叠层针刺复合，一是减少了生产工序，二是更加提高了产品的力学强度和使用寿命。文档编号D04H1/46GK101169310SQ200710034919公开日2008年4月30日 申请日期2007年5月11日 优先权日2007年5月11日专利技术者廖寄乔, 王跃军, 邰卫平, 亮 陈, 龚玉良 申请人:湖南博云高科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种舟皿，它包括舟皿体［１］，舟皿体［１］的端部设有端盖［２］，其特征是舟皿体［１］、端盖［２］由炭／炭复合材料加工制成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廖寄乔，陈亮，邰卫平，王跃军，龚玉良，
申请(专利权)人：湖南博云高科技有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]