[发明专利]一种新型长寿命炭/炭复合材料坩埚预制体的制作方法

摘要

本发明公开了一种新型长寿命炭/炭复合材料坩埚预制体的制作方法，该方法包括：一、采用炭纤维单纱沿与坩埚轴向90°的方向在芯模的直筒段外表面连续缠绕并采用炭布对芯模的底部弧面外表面包覆得炭纤维‑炭布包覆层；二、采用炭纤维单纱沿与坩埚轴向0°～±80°的方向对炭纤维‑炭布包覆层整体连续缠绕得炭纤维包覆层；三、多次交替重复连续缠绕、包覆和整体连续缠绕并逐层进行针刺得炭/炭复合材料坩埚预制体。本发明以连续炭纤维单纱为原料，分别通过炭纤维单纱沿坩埚轴向90°和沿轴向0°～±80°缠绕，增强了坩埚预制体的整体性，提高了炭/炭坩埚的环向拉伸强度，解决了坩埚纵向开裂的问题，延长了炭/炭坩埚的使用寿命。

主权项

1.一种新型长寿命炭/炭复合材料坩埚预制体的制作方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、选择外表面结构和尺寸均与需加工的炭/炭复合材料坩埚的内表面结构和尺寸相同的芯模，采用第一炭纤维单纱(3)沿着与需加工的炭/炭复合材料坩埚轴向呈90°的方向在芯模的直筒段(1)的外表面进行连续缠绕，然后采用一层圆形炭布(4)对芯模的底部弧面的外表面进行包覆，形成炭纤维‑炭布包覆层；所述芯模由直筒段(1)和连接在直筒段(1)正下部的底部弧面组成，所述底部弧面包括第一圆弧(2‑1)、第二圆弧(2‑2)和直线段(2‑3)；所述圆形炭布(4)的直径与第一圆弧(2‑1)、第二圆弧(2‑2)和直线段(2‑3)之和相等；步骤二、采用第二炭纤维单纱(5)沿着与需加工的炭/炭复合材料坩埚轴向呈0°～±80°的方向对步骤一中形成的炭纤维‑炭布包覆层进行整体连续缠绕，形成炭纤维包覆层；步骤三、多次交替重复步骤一中的连续缠绕、包覆工艺和步骤二中的整体连续缠绕工艺，直至炭纤维‑炭布包覆层和炭纤维包覆层的总厚度与坩埚预制体的壁厚一致，然后脱去木质芯模并进行开孔处理，得到炭/炭复合材料坩埚预制体(6)；所述炭纤维‑炭布包覆层和炭纤维包覆层之间通过加入炭纤维网胎后逐层针刺连接固定。