一种制备碳碳复合材料的设备制造技术

本发明专利技术公开了制备碳碳复合材料的设备，包括上炉体、下炉体、安装平台和下炉体升降系统，上炉体设于安装平台上，下炉体升降系统设于安装平台的下方，下炉体设于下炉体升降系统上，上炉体内设有上隔热笼，上炉体内顶壁设有铜电极和石墨电极，石墨电极伸入上隔热笼内，上隔热笼内设有环形加热器，环形加热器通过角连接器与石墨电极连接，下炉体内设有下隔热笼，下隔热笼的底部设有支撑台，上炉体与下炉体围成炉腔，上隔热笼与下隔热笼围成加热腔，环形加热器包括多个加热竖板，各加热竖板沿环形间隔布置，相邻两个加热竖板可拆卸的连接。本发明专利技术将加热器设置成环形且可拆卸的，更适用于C/C复合材料的生产，降低了加热器的制作难度，降低了成本。低了成本。低了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种制备碳碳复合材料的设备


[0001]本专利技术涉及C/C复合材料的生产设备，尤其涉及一种制备碳碳复合材料的设备。

技术介绍

[0002]高温石墨化炉是用于制造C/C复合材料的关键设备。由化学气相沉积制备的C/C复合材料中，其各组元的基本结构都为乱层结构或介于乱层结构与石墨晶体结构之间的过渡型，故在后续的制备生产过程中个，需要将C/C复合材料进行高温热处理，使乱层结构向石墨晶体结构转化，从而提高C/C复合材料的使用强度及性能，这一高温热处理过程也被称之为是对C/C复合材料的高温石墨化过程。目前市场上C/C复合材料高温石墨化炉为专用设备，设备造价较高。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种降低加热器的制作难度和成本的制备碳碳复合材料的设备。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种制备碳碳复合材料的设备，包括上炉体、下炉体、安装平台和下炉体升降系统，所述上炉体设于安装平台上，所述下炉体升降系统设于安装平台的下方，所述下炉体设于下炉体升降系统上，所述上炉体内设有上隔热笼，，所述上炉体内顶壁设有铜电极和设于铜电极下端的石墨电极，所述石墨电极伸入上隔热笼内，所述上隔热笼内设有环形加热器，所述环形加热器通过角连接器与石墨电极连接，所述下炉体内设有下隔热笼，所述下隔热笼的底部设有支撑台，所述下炉体内底壁设有石墨立柱，所述石墨立柱伸入下隔热笼内，所述下隔热笼与支撑台均由石墨立柱支撑，所述上炉体与下炉体围成炉腔，所述上隔热笼与下隔热笼围成加热腔，所述环形加热器包括多个加热竖板，各加热竖板沿环形间隔布置，相邻两个加热竖板可拆卸的连接。
[0006]作为上述技术方案的进一步改进，相邻两个加热竖板通过连接横板连接.
[0007]作为上述技术方案的进一步改进，所述加热竖板和连接横板沿环形方向呈S形布置。
[0008]作为上述技术方案的进一步改进，单个加热竖板的上端与前一个连接横板连接，下端与后一个连接横板连接。
[0009]作为上述技术方案的进一步改进，所述加热竖板与连接横板通过螺栓连接。
[0010]作为上述技术方案的进一步改进，所述环形加热器的竖向长度为L1，所述加热腔的竖向深度为L2，L1＞0.5L2。
[0011]作为上述技术方案的进一步改进，所述环形加热器共设有六个角连接器，分别与上炉体内顶壁下方的六个石墨电极连接。
[0012]作为上述技术方案的进一步改进，所述上隔热笼与上炉体内的顶壁连接，所述下炉体内的底壁设有石墨立柱，所述下隔热笼由石墨立柱支撑。
[0013]作为上述技术方案的进一步改进，所述下炉体升降系统包括至少两组升降丝杠组件，所述升降丝杠组件包括升降丝杠、安装座和电机，所述升降丝杠可转动设于安装座上，所述下炉体与升降丝杠的螺母连接，所述电机用于驱动升降丝杠旋转。
[0014]作为上述技术方案的进一步改进，还包括排气系统，所述下炉体的底部设有进气口。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0015]本专利技术的制备碳碳复合材料的设备，由于C/C复合材料制品的外形轮廓大多为环形，为此，将加热器设置成环形，从而使得该炉体更适用于C/C复合材料的生产；由于C/C复合材料制品的装料高度高，因此要求加热竖板的竖向长度大，再加上是环形设计，如果采用一个加热板绕城环形，增加了环形加热器的制作难度，而且这样的一个大长度的加热板本申请也是难以制作的，为此，本实施例将环形加热器分割成由多个加热竖板，各加热竖板之间均为可拆卸的连接，这样环形加热器可以由多个小段的加热竖板拼接形成，降低了加热器的制作难度，而且即使一个加热竖板损坏或者异常，也不需要更换整个加热器，降低了成本。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的制备碳碳复合材料的设备的主视图。
[0017]图2是本专利技术的制备碳碳复合材料的设备的侧视图。
[0018]图3是本专利技术中上炉体与下炉体的结构示意图。
[0019]图4是本专利技术中上炉体与下炉体分离的状态示意图。
[0020]图5是本专利技术中上隔热笼与下隔热笼及其内部结构示意图。
[0021]图6是图5的俯视图。
[0022]图7是本专利技术中环形加热器的主视图。
[0023]图8是本专利技术中环形加热器的俯视图。
[0024]图中各标号表示：
[0025]1、上炉体；11、进气口；2、下炉体；21、支撑台；22、石墨立柱；3、安装平台；4、下炉体升降系统；41、升降丝杠；42、安装座；51、上隔热笼；52、下隔热笼；61、铜电极；62、角连接器；63、石墨电极；7、环形加热器；71、加热竖板；72、连接横板；73、螺栓；8、排气系统；9、C/C复合材料制品。
具体实施方式
[0026]以下结合说明书附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0027]如图1至图8所示，本实施例的制备碳碳复合材料的设备，包括上炉体1、下炉体2、安装平台3和下炉体升降系统4，上炉体1设于安装平台3上，下炉体升降系统4设于安装平台3的下方，下炉体2设于下炉体升降系统4上，上炉体1内设有上隔热笼51，上炉体1内顶壁设有铜电极61，铜电极61下端套一个石墨电极63，石墨电极63伸入上隔热笼51内，上隔热笼51内设有环形加热器7，环形加热器7通过角连接器62与石墨电极63连接，下炉体2内设有下隔热笼52，下隔热笼52的底部设有支撑台21，下炉体2内底壁设有石墨立柱22，石墨立柱22伸入下隔热笼2内，下隔热笼52与支撑台21均由石墨立柱22支撑，上炉体1与下炉体2围成炉腔，上隔热笼51与下隔热笼52围成加热腔，环形加热器7包括多个加热竖板71，各加热竖板
71沿环形间隔布置，相邻两个加热竖板71可拆卸的连接。
[0028]该设备炉体分为上炉体1、下炉体2，方便进入C/C复合材料制品9，上料时，下炉体升降系统4驱动下炉体2下降与上炉体1分离，将C/C复合材料制品9放在下炉体2的支撑台21上，然后，下炉体升降系统4驱动下炉体2上升与上炉体1合体，抽真空，通过环形加热器7进行加热，加热至1900℃，热处理工艺时长5h，停炉冷却，最终完成C/C制品的高温石墨化处理，可用于直拉单晶用C/C坩埚、导流筒、保温筒等产品制备过程中的高温石墨化处理。
[0029]由于C/C复合材料制品9的外形轮廓为环形，为此，将加热器设置成环形，从而使得该设备更适用于C/C复合材料的生产。由于C/C复合材料制品9的装料高度大，因此要求加热竖板71的竖向长度大，再加上是环形设计，如果采用一个加热板绕城环形，增加了环形加热器的制作难度，而且这样的一个大长度的加热板本申请也是难以制作的，为此，本实施例将环形加热器7分割成由多个加热竖板71，各加热竖板71之间均为可拆卸的连接，这样环形加热器7可以由多个小段的加热竖板71拼接形成，降低了加热器的制作难度，而且即使一个加热竖板71损坏或者异常，也不需要更换整个加热器，降低了成本。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备碳碳复合材料的设备，其特征在于：包括上炉体(1)、下炉体(2)、安装平台(3)和下炉体升降系统(4)，所述上炉体(1)设于安装平台(3)上，所述下炉体升降系统(4)设于安装平台(3)的下方，所述下炉体(2)设于下炉体升降系统(4)上，所述上炉体(1)内设有上隔热笼(51)，所述上炉体(1)内顶壁设有铜电极(61)和设于铜电极(61)下端的石墨电极(63)，所述石墨电极(63)伸入上隔热笼(51)内，所述上隔热笼(51)内设有环形加热器(7)，所述环形加热器(7)通过角连接器(62)与石墨电极(63)连接，所述下炉体(2)内设有下隔热笼(52)，所述下隔热笼(2)的底部设有支撑台(21)，所述下炉体(2)内底壁设有石墨立柱(22)，所述石墨立柱(22)伸入下隔热笼(2)内，所述下隔热笼(52)与支撑台(21)均由石墨立柱(22)支撑，所述上炉体(1)与下炉体(2)围成炉腔，所述上隔热笼(51)与下隔热笼(52)围成加热腔，所述环形加热器(7)包括多个加热竖板(71)，各加热竖板(71)沿环形间隔布置，相邻两个加热竖板(71)可拆卸的连接。2.根据权利要求1所述的制备碳碳复合材料的设备，其特征在于：相邻两个加热竖板(71)通过连接横板(72)连接。3.根据权利要求2所述的制备碳碳复合材料的设备，其特征在于：所述加热竖板(71)和连接横板(72)沿环形方向呈S形布...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄美玲，瞿海斌，蒋益民，明亮，段金刚，
申请(专利权)人：湖南红太阳新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：