一种碳碳复材拼接保温筒及其生产工艺的制作方法

本发明涉及碳碳复材保温筒，具体涉及一种碳碳复材拼接保温筒及其生产工艺。

背景技术：

1、保温筒是拉晶热场中不可或缺的部件，目前拉晶热场中主要用的保温筒基本上都是由石墨加工而成的。保温筒在拉晶热场中主要起着构建热场空间，隔热保温的作用。

2、随着单晶企业装料量的增加，所需的保温筒尺寸相对应的也会加大，因保温筒尺寸较大，易变形，产成的合格率较低，导致交货周期延长；传统的整体式保温筒因受到制作成本及原料尺寸的制约正在被逐步淘汰，而较先进的使用碳基碳纤维为原料的拼接类保温筒正在逐渐得到广泛的应用，但拼接保温筒由多个板材拼接组成，相邻板材之间以及板材与卡环之间会产生较大的拼接缝隙，不利于碳碳保温筒的保温性能，影响热场空间的保温效果。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，现提出一种碳碳复材拼接保温筒及其生产工艺，解决了上述背景技术中拼接保温筒由多个板材拼接组成，相邻板材之间以及板材与卡环之间会产生较大的拼接缝隙，不利于碳碳保温筒的保温性能的问题。

2、为实现上述目的，本发明提出以下技术予以实现：

3、一种碳碳复材拼接保温筒，包括保温单元和固定单元，所述保温单元包括保温板组，所述保温板组包括第一保温板、第二保温板、第三保温板和第四保温板，所述保温板组内的保温板均为圆弧形结构，所述保温单元还包括连接组件，所述保温板组内的保温板通过连接组件拼接形成保温筒的侧壁，所述固定单元包括第一固定环和第二固定环，所述第一固定环、第二固定环分别设置在所述保温板组的两端以对所述保温板组内的保温板限位固定。

4、进一步的，所述连接组件为圆弧形的插片，所述插片的弧度与所述保温板组内保温板的弧度相同，所述保温板组内的保温板的左右两侧分别开设有插接所述插片的插槽，所述插槽为圆弧形，所述插槽的弧度与所述插片的弧度相同。

5、进一步的，所述连接组件包括第一连接组件，所述第四保温板设置有若干个，相邻两个所述第四保温板之间设置有所述第一连接组件，以对第四保温板之间的缝隙进行遮挡。

6、进一步的，所述第一保温板和与其相邻的所述第四保温板之间设置有所述第一连接组件，所述第二保温板和与其相邻的所述第四保温板之间设置有所述第一连接组件，以对第一保温板和相邻的第四保温板之间的缝隙、第二保温板和相邻的第四保温板之间的缝隙进行遮挡。

7、进一步的，所述连接组件包括第二连接组件，所述第二连接组件设置在所述第三保温板和第一保温板之间、所述第三保温板和第二保温板之间，以对第三保温板与第一保温板及第二保温板之间的缝隙进行遮挡。

8、进一步的，所述第一固定环呈圆环形，所述第一固定环上开设有第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽内卡接所述第三保温板的底端，所述第二滑槽的纵截面呈凸字形，所述第一保温板、第二保温板和第四保温板分别与所述第二滑槽滑动连接。

9、进一步的，所述保温板组内的保温板的顶部分别开设有卡槽，所述第二固定环上设置有卡块，所述卡块与所述卡槽卡接，所述卡槽的周侧设置有衔接孔，所述第二固定环上设置有连接孔，所述衔接孔和连接孔内设置连接件。

10、进一步的，所述卡槽包括第一卡槽和第二卡槽，所述第一卡槽设置在两个第二卡槽之间，所述卡块包括第一卡块和第二卡块，所述第二卡块卡接在第二卡槽内，所述连接件的端部与第二卡块抵接。

11、进一步的，所述插片的顶端位于所述第二固定环的内部，所述插片的底端位于所述第一固定环的内部。

12、一种碳碳复材拼接保温筒生产工艺，适用于上述碳碳复材拼接保温筒，包括以下步骤：

13、s1制作预制体：三维编织碳纤维针刺成需求形状的织物，编织完成的预制体进行高温固化，固化之后对预制体进行等份切割；

14、s2预制体增密：使用化学气相沉积炉对碳纤维保温筒沉积增密；

15、s3高温热处理：对碳碳复材原料进行高温石墨化处理；

16、s4机加工：使用数控加工中心对碳碳复材原料的榫卯进行配合加工，加工完毕之后进行打磨处理，形成保温板组内的保温板及固定单元内的第一固定环和第二固定环；

17、s5组装：将保温板组内的保温板插入第一固定环内，并将保温板组内的保温板依次通过连接组件进行连接，将第二固定环卡接固定在保温板组内的保温板的上方。

18、与现有技术相比，本发明带来的综合效果包括：

19、(1)设置不同结构的第一保温板、第二保温板、第三保温板及第四保温板，并分别通过连接组件连接依次拼接形成圆柱形的保温筒侧壁，加强保温板组中各保温板之间的连接强度的同时，连接组件起到对保温板组内的保温板之间的拼接缝隙遮挡的效果，增强保温筒整体的保温效果，减小热量从缝隙中散发的损失。

20、(2)拼接的保温筒上下两端分别通过第一固定环和第二固定环进行固定，进一步增加保温板组内的保温板之间的拼接效果，对保温板进行固定限位，保证缝隙的密封效果，提高保温效果。

21、(3)设置连接件，连接件的端部对第二卡块的表面进行顶紧，同时第二卡块顶紧第一卡槽与第二卡槽之间的凸出，进而对第一卡块顶紧，使得第二固定环与保温筒的侧壁的内外表面之间紧密连接，进一步增强保温筒内各保温板之间的连接强度，减小拼接缝隙，插片与插槽紧密插接，提高对缝隙的遮挡封闭效果，提高保温性能。

技术特征：

1.一种碳碳复材拼接保温筒，其特征在于，包括保温单元和固定单元，所述保温单元包括保温板组，所述保温板组包括第一保温板、第二保温板、第三保温板和第四保温板，所述保温板组内的保温板均为圆弧形结构，所述保温单元还包括连接组件，所述保温板组内的保温板通过连接组件拼接形成保温筒的侧壁，所述固定单元包括第一固定环和第二固定环，所述第一固定环、第二固定环分别设置在所述保温板组的两端以对所述保温板组内的保温板限位固定。

2.根据权利要求1所述的一种碳碳复材拼接保温筒，其特征在于，所述连接组件为圆弧形的插片，所述插片的弧度与所述保温板组内保温板的弧度相同，所述保温板组内的保温板的左右两侧分别开设有插接所述插片的插槽，所述插槽为圆弧形，所述插槽的弧度与所述插片的弧度相同。

3.根据权利要求2所述的一种碳碳复材拼接保温筒，其特征在于，所述连接组件包括第一连接组件，所述第四保温板设置有若干个，相邻两个所述第四保温板之间设置有所述第一连接组件，以对第四保温板之间的缝隙进行遮挡。

4.根据权利要求3所述的一种碳碳复材拼接保温筒，其特征在于，所述第一保温板和与其相邻的所述第四保温板之间设置有所述第一连接组件，所述第二保温板和与其相邻的所述第四保温板之间设置有所述第一连接组件，以对第一保温板和相邻的第四保温板之间的缝隙、第二保温板和相邻的第四保温板之间的缝隙进行遮挡。

5.根据权利要求2所述的一种碳碳复材拼接保温筒，其特征在于，所述连接组件包括第二连接组件，所述第二连接组件设置在所述第三保温板和第一保温板之间、所述第三保温板和第二保温板之间，以对第三保温板与第一保温板及第二保温板之间的缝隙进行遮挡。

6.根据权利要求1所述的一种碳碳复材拼接保温筒，其特征在于，所述第一固定环呈圆环形，所述第一固定环上开设有第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽内卡接所述第三保温板的底端，所述第二滑槽的纵截面呈凸字形，所述第一保温板、第二保温板和第四保温板分别与所述第二滑槽滑动连接。

7.根据权利要求1所述的一种碳碳复材拼接保温筒，其特征在于，所述保温板组内的保温板的顶部分别开设有卡槽，所述第二固定环上设置有卡块，所述卡块与所述卡槽卡接，所述卡槽的周侧设置有衔接孔，所述第二固定环上设置有连接孔，所述衔接孔和连接孔内设置连接件。

8.根据权利要求7所述的一种碳碳复材拼接保温筒，其特征在于，所述卡槽包括第一卡槽和第二卡槽，所述第一卡槽设置在两个第二卡槽之间，所述卡块包括第一卡块和第二卡块，所述第二卡块卡接在第二卡槽内，所述连接件的端部与第二卡块抵接。

9.根据权利要求2所述的一种碳碳复材拼接保温筒，其特征在于，所述插片的顶端位于所述第二固定环的内部，所述插片的底端位于所述第一固定环的内部。

10.一种碳碳复材拼接保温筒生产工艺，适用于权利要求1-9任一所述的碳碳复材拼接保温筒，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种碳碳复材拼接保温筒及其生产工艺，包括保温单元和固定单元，保温单元包括保温板组，保温板组包括第一保温板、第二保温板、第三保温板和第四保温板，保温板组内的保温板均为圆弧形结构，保温单元还包括连接组件，保温板组内的保温板通过连接组件拼接形成保温筒的侧壁；设置不同结构的第一保温板、第二保温板、第三保温板及第四保温板，并分别通过连接组件连接依次拼接形成圆柱形的保温筒侧壁，加强保温板组中各保温板之间的连接强度的同时，连接组件起到对保温板组内的保温板之间的拼接缝隙遮挡的效果，增强保温筒整体的保温效果，减小热量从缝隙中散发的损失。

技术研发人员：吕磊,魏立博,李国强,李福林
受保护的技术使用者：青岛晶易新材料科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10