[发明专利]U型碳/碳发热体气相快速制备方法

摘要

本发明提供一种碳/碳材料U型发热体的制备方法，包括以下步骤（1）按照U型发热体外型规格制备石墨芯模，用于支撑碳纤维预制体并起到通电后发热的功能；（2）通过在芯模上缠绕多层碳布，或叠层后采用针刺或缝合将所有碳布连接起来制成碳纤维预制体；（3）将制碳纤维预制体与石墨芯模组合件装入沉积室内，与上下电极固定连接；（4）对石墨芯模直接通电，实现加热；（5）将测温热电偶埋入碳纤维预制体内，控制该区域温度达到沉积温度，并按照特定的速度由内向外移动，从而实现快速气相致密化；（6）待达到预定沉积温度后，按一定流量不断通入反应气体。经气相致密化处理，经机加工成型。本发明可一次性快速制备多件发热体。

主权项

一种U型碳/碳发热体气相快速制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：制备内径R75～R115，长度1350～2050mm，宽度为90～120mm，壁厚8～15mm的U型发热体，加工石墨材料芯模，该芯模外形尺寸与碳纤维预制体内型面尺寸一致，即内径为R70～R110，长度1370～2075mm，总高度1550～1850mm，石墨芯模为中空形式，壁厚为10～18mm；步骤二：采用碳纤维加工成平纹碳布，在石墨芯模上进行铺层，制备出碳纤维预制体，预制体控制铺层厚度为15～25mm；步骤三：将碳纤维预制体及石墨芯模的组合件置于沉积室内，安装通电电极，并安装控温热电偶，热电偶位于U型预制体底内部，与石墨芯模直接接触；步骤四：对沉积室抽真空，抽到极限真空后，停止抽真空并通电升温，加热石墨芯模，当温度达到900℃～950℃后，开始保温运行；通入碳氢气体，并始终以5～8 m3/h的流量不断通入沉积室内；同时控温热电偶以0.1～0.5mm/h的速率开始向外运动；步骤五：经过32～200小时的沉积过程，停止加热并停止通气，冷却后出炉，制备的U型碳/碳材料构件；步骤六：取出U型构件的底部进行切割，成为单件的U型发热体。