本實(shí)用新型涉及一種工裝,尤其涉及一種適用于熔融滲硅法生產(chǎn)碳陶復合材料的碳碳工裝。
背景技術(shù):
碳/陶剎車(chē)材料是近年來(lái)繼粉末冶金材料和炭/炭復合材料之后發(fā)展的一種高性能剎車(chē)材料,在高速列車(chē)、汽車(chē)、飛機等領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。目前,碳/陶剎車(chē)材料的制備工藝主要有3種:化學(xué)氣相滲透(CVI)工藝、先驅體浸漬-熱解(PIP)工藝和熔融滲硅(RMI)工藝。與CVI和PIP工藝相比,RMI工藝具有制備周期短、成本低和近凈尺寸成型等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為具有競爭力的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù),是目前國內外生產(chǎn)碳/陶剎車(chē)材料主要生產(chǎn)工藝。
熔融滲硅法生產(chǎn)碳/陶剎車(chē)材料的過(guò)程中需要將碳碳復合材料坯體進(jìn)行滲硅反應,現有技術(shù)的滲硅反應操作采用立式圓筒結構的石墨反應室,反應室分為下部熔硅區和上部反應區兩部分,將待處理的碳/碳復合材料坯體置于反應室的上部反應區中,將硅料置于反應室的下部熔硅區加熱生成熔融硅;熔硅區和反應區用墊塊隔開(kāi);加熱所述反應室升溫至1650℃~2000℃并抽真空,保溫2~8小時(shí),熔融硅通過(guò)墊塊進(jìn)入反應室的上部反應區,被炭/炭復合材料坯體表面吸附并與其反應生成碳化硅,自然或控制降溫至反應室溫度低于150℃,即得到碳/陶剎車(chē)材料。因石墨材料的力學(xué)性能偏低,上述的石墨反應室、熔硅坩堝、支柱及蓋板在高溫環(huán)境與硅液及硅蒸汽反應生產(chǎn)碳化硅。由于生產(chǎn)過(guò)程中反復升、降溫和熱應力的作用,極易開(kāi)裂,使用壽命短;同時(shí)因反應室開(kāi)裂嚴重影響產(chǎn)品的滲硅效果。導致在批量生產(chǎn)碳/陶剎車(chē)材料產(chǎn)品質(zhì)量的一致性不穩定和生產(chǎn)效率低。
技術(shù)實(shí)現要素:
本實(shí)用新型針對現有熔融滲硅法生產(chǎn)碳陶復合材料的石墨反應室存在的不足,提供一種適用于熔融滲硅法生產(chǎn)碳陶復合材料的碳碳工裝。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下:
一種適用于熔融滲硅法生產(chǎn)碳陶復合材料的碳碳工裝,包括若干個(gè)彼此上下連接的圓筒結構的反應室,所述反應室的底面上設有盛放硅粉的坩堝,所述坩堝內部擺放有若干墊塊,所述墊塊的上方放置有待硅化工件坯體,所述反應室的頂部通過(guò)上蓋板密封,所述反應室、坩堝、墊塊和上蓋板均由碳碳復合材料制成。
本實(shí)用新型的有益效果是:碳碳復合材料具有高溫強度高、抗熱震性能好,與硅液及硅蒸汽反應生成碳/碳-碳化硅后力學(xué)性能更高的優(yōu)點(diǎn),反復使用不開(kāi)裂,可重復使用且使用壽命長(cháng)。能有效解決石墨工裝易開(kāi)裂、使用壽命短的缺點(diǎn),滲硅效果好,材料性能一致
聲明:
“適用于熔融滲硅法生產(chǎn)碳陶復合材料的碳碳工裝的制作方法” 該技術(shù)專(zhuān)利(論文)所有權利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專(zhuān)利(論文)的發(fā)明人(作者)