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適用于熔融滲硅法生產(chǎn)碳陶復(fù)合材料的碳碳工裝的制作方法

1065   編輯:中冶有色網(wǎng)   來(lái)源:煙臺(tái)魯航炭材料科技有限公司  
2023-09-20 15:00:03
本實(shí)用新型涉及一種工裝,尤其涉及一種適用于熔融滲硅法生產(chǎn)碳陶復(fù)合材料的碳碳工裝。 背景技術(shù): 碳/陶剎車(chē)材料是近年來(lái)繼粉末冶金材料和炭/炭復(fù)合材料之后發(fā)展的一種高性能剎車(chē)材料,在高速列車(chē)、汽車(chē)、飛機(jī)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。目前,碳/陶剎車(chē)材料的制備工藝主要有3種:化學(xué)氣相滲透(CVI)工藝、先驅(qū)體浸漬-熱解(PIP)工藝和熔融滲硅(RMI)工藝。與CVI和PIP工藝相比,RMI工藝具有制備周期短、成本低和近凈尺寸成型等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為具有競(jìng)爭(zhēng)力的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù),是目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)碳/陶剎車(chē)材料主要生產(chǎn)工藝。 熔融滲硅法生產(chǎn)碳/陶剎車(chē)材料的過(guò)程中需要將碳碳復(fù)合材料坯體進(jìn)行滲硅反應(yīng),現(xiàn)有技術(shù)的滲硅反應(yīng)操作采用立式圓筒結(jié)構(gòu)的石墨反應(yīng)室,反應(yīng)室分為下部熔硅區(qū)和上部反應(yīng)區(qū)兩部分,將待處理的碳/碳復(fù)合材料坯體置于反應(yīng)室的上部反應(yīng)區(qū)中,將硅料置于反應(yīng)室的下部熔硅區(qū)加熱生成熔融硅;熔硅區(qū)和反應(yīng)區(qū)用墊塊隔開(kāi);加熱所述反應(yīng)室升溫至1650℃~2000℃并抽真空,保溫2~8小時(shí),熔融硅通過(guò)墊塊進(jìn)入反應(yīng)室的上部反應(yīng)區(qū),被炭/炭復(fù)合材料坯體表面吸附并與其反應(yīng)生成碳化硅,自然或控制降溫至反應(yīng)室溫度低于150℃,即得到碳/陶剎車(chē)材料。因石墨材料的力學(xué)性能偏低,上述的石墨反應(yīng)室、熔硅坩堝、支柱及蓋板在高溫環(huán)境與硅液及硅蒸汽反應(yīng)生產(chǎn)碳化硅。由于生產(chǎn)過(guò)程中反復(fù)升、降溫和熱應(yīng)力的作用,極易開(kāi)裂,使用壽命短;同時(shí)因反應(yīng)室開(kāi)裂嚴(yán)重影響產(chǎn)品的滲硅效果。導(dǎo)致在批量生產(chǎn)碳/陶剎車(chē)材料產(chǎn)品質(zhì)量的一致性不穩(wěn)定和生產(chǎn)效率低。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素: 本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有熔融滲硅法生產(chǎn)碳陶復(fù)合材料的石墨反應(yīng)室存在的不足,提供一種適用于熔融滲硅法生產(chǎn)碳陶復(fù)合材料的碳碳工裝。 本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下: 一種適用于熔融滲硅法生產(chǎn)碳陶復(fù)合材料的碳碳工裝,包括若干個(gè)彼此上下連接的圓筒結(jié)構(gòu)的反應(yīng)室,所述反應(yīng)室的底面上設(shè)有盛放硅粉的坩堝,所述坩堝內(nèi)部擺放有若干墊塊,所述墊塊的上方放置有待硅化工件坯體,所述反應(yīng)室的頂部通過(guò)上蓋板密封,所述反應(yīng)室、坩堝、墊塊和上蓋板均由碳碳復(fù)合材料制成。 本實(shí)用新型的有益效果是:碳碳復(fù)合材料具有高溫強(qiáng)度高、抗熱震性能好,與硅液及硅蒸汽反應(yīng)生成碳/碳-碳化硅后力學(xué)性能更高的優(yōu)點(diǎn),反復(fù)使用不開(kāi)裂,可重復(fù)使用且使用壽命長(zhǎng)。能有效解決石墨工裝易開(kāi)裂、使用壽命短的缺點(diǎn),滲硅效果好,材料性能一致
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“適用于熔融滲硅法生產(chǎn)碳陶復(fù)合材料的碳碳工裝的制作方法” 該技術(shù)專(zhuān)利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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