专利名称：一种舟皿及生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明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。
发明内容
本发明的目的是提供一种炭/炭复合材料制成的舟皿及生产工艺。
本发明是采用如下技术方案实现其发明目的的， 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。 本发明在步骤1中，所述纤维网毡的面密度为50-100g/m2。 本发明在步骤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。
本发明在步骤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，本发明较好的实现了发明目的，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 发明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。
附图是本发明的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
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[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。
2、 一种舟皿，它包括舟皿体[l]，舟皿体[l]的端部设有端盖 [2],其特征是舟皿体[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。
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
本发明公开了一种炭/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—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，本发明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
发明者廖寄乔, 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