一种碳碳热场材料碳氢气源二次利用的装炉结构的制作方法

本技术涉及碳/碳热场材料沉积，具体涉及一种碳碳热场材料碳氢气源二次利用的装炉结构。

背景技术：

1、碳/碳热场材料通常是由增强体碳纤维和基体热解碳组成的复合材料，具有高强度、低灰分、低综合导热系数等特点，使得其在航空航天、高速列车、汽车制动、光伏热场等领域得到广泛应用。在光伏热场领域，碳/碳热场材料被广泛应用于晶硅制造热场领域高温部件，如碳/碳坩埚、碳/碳保温筒、碳/碳盖板等环状结构碳/碳热场材料。目前，碳/碳热场材料普遍采用化学气相法沉积，是在一定温度及压力条件下进行，一般为碳氢气体经过扩散、吸附、裂解、脱氢等系列复杂反应过程形成基体热解碳并包覆于碳纤维束周围，实现预制体沉积的过程。但是，在沉积过程中，会有部分碳氢气体通过拟沉积的预制体孔隙扩散至沉积炉炉膛内部进而被出气口作为余气抽出，造成部分碳氢气源余气未被充分利用。本申请是在拟沉积碳/碳连接环外部放置合适规格的环状结构碳/碳热场材料，如碳/碳坩埚、碳/碳保温筒、碳/碳盖板，根据连接环总高度放置一定数量环状结构碳/碳热场材料，并在最高处的环状结构碳/碳热场材料上面加盖石墨盖板进行封气，外部碳/碳热场材料主要吸收碳/碳连接环过滤后的碳氢气源余气进行随炉沉积。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种碳碳热场材料碳氢气源二次利用的装炉结构，该装炉结构能实现随炉沉积，高效实现碳氢气源的二次利用，提高了保温效率，增密速率高，气密性好，操作简单，能有效降低生产成本。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种碳碳热场材料碳氢气源二次利用的装炉结构，其特征在于，包括炉体，所述炉体的下端开设一个或多个进气口，炉体的顶部开设出气口，所述炉体内位于进气口的上方布置料柱，料柱的数量与进气口数量一一对应，所述料柱包括环状结构碳/碳热场材料、石墨盖板、碳/碳连接环和碳碳坩埚，多个所述碳/碳连接环层层叠放组成内柱，所述内柱的顶部放置碳碳坩埚，多个所述环状结构碳/碳热场材料层层叠放组成外柱，所述外柱包裹设置在内柱外侧，所述外柱的顶部设置石墨盖板，所述炉体上设置炉盖。

3、优选的，所述炉体内底面设置预热器，所述预热器覆盖在一个或多个进气口上。

4、优选的，所述内柱与预热器之间设置石墨垫块。

5、优选的，所述内柱的内部空腔正对覆盖在进气口上方。

6、本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

7、1、现有碳/碳连接环单独沉积过程会存在一定量过滤后的碳氢气源余气，而本实用新型是在碳/碳连接环外部增加环状结构碳/碳热场材料进行随炉沉积，外部碳/碳热场材料主要吸收碳/碳连接环过滤后的碳氢气源余气进行随炉沉积，实现碳氢气源的二次利用。

8、2、本实用新型可将其装炉方式视为碳/碳连接环的保温装置，提高了碳/碳连接环的保温效率，从而提高了碳/碳连接环的增密速率，碳/碳连接环的增密速率提高1％～7％，同时可以将碳/碳连接环过滤后的碳氢气源余气收集起来，延长碳氢气源余气在炉膛内滞留时间，增加了碳氢气源余气的利用率，环状结构碳/碳热场材料较预制体密度增加1～3倍。

9、3、本实用新型设计的装炉方式，气密性较好，操作过程简单，不仅提高了炉腔内碳/碳热场材料的装炉空间利用率，而且实现了碳氢气体余气的二次利用，降低了生产成本。

10、下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

技术特征：

1.一种碳碳热场材料碳氢气源二次利用的装炉结构，其特征在于，包括炉体，所述炉体的下端开设一个或多个进气口(0)，炉体的顶部开设出气口(7)，所述炉体内位于进气口(0)的上方布置料柱，料柱的数量与进气口(0)数量对应，所述料柱包括环状结构碳/碳热场材料(2)、石墨盖板(3)、碳/碳连接环(5)和碳碳坩埚(6)，多个所述碳/碳连接环(5)层层叠放组成内柱，所述内柱的顶部放置碳碳坩埚(6)，多个所述环状结构碳/碳热场材料(2)层层叠放组成外柱，所述外柱包裹设置在内柱外侧，所述外柱的顶部设置石墨盖板(3)，所述炉体上设置炉盖。

2.根据权利要求1所述的一种碳碳热场材料碳氢气源二次利用的装炉结构，其特征在于，所述炉体内底面设置预热器(1)，所述预热器(1)覆盖在一个或多个进气口(0)上。

3.根据权利要求2所述的一种碳碳热场材料碳氢气源二次利用的装炉结构，其特征在于，所述内柱与预热器(1)之间设置石墨垫块(4)。

4.根据权利要求1所述的一种碳碳热场材料碳氢气源二次利用的装炉结构，其特征在于，所述内柱的内部空腔正对覆盖在进气口(0)上方。

技术总结本技术提供了一种碳碳热场材料碳氢气源二次利用的装炉结构，包括炉体，炉体的下端开设一个或多个进气口，炉体的顶部开设出气口，炉体内位于进气口的上方布置料柱，料柱的数量与进气口数量一一对应，料柱包括环状结构碳/碳热场材料、石墨盖板、碳/碳连接环和碳碳坩埚，多个碳/碳连接环层层叠放组成内柱，内柱的顶部放置碳碳坩埚，多个环状结构碳/碳热场材料层层叠放组成外柱，外柱包裹设置在内柱外侧，外柱的顶部设置石墨盖板，炉体上设置炉盖。本技术能实现随炉沉积，高效实现碳氢气源的二次利用，提高了保温效率，增密速率高，气密性好，操作简单，能有效降低生产成本。技术研发人员：张丽娜,高顺,时昱昊,任金伟,薛亮受保护的技术使用者：西安源创航空科技有限公司技术研发日：20240130技术公布日：2024/9/19