本申请涉及碳碳复合材料化学气相渗积技术领域，公开了一种用于预制体增密的沉积装置及装炉结构，待增密预制体与内限流筒的侧壁之间形成限流通道，待增密预制体顶部具有过流口，在炉腔内形成自所述炉腔入口依次通向限流通道、过流口和炉腔出口的限流路径。沉积过程中炉腔内热场由外而内温度逐渐降低，而沉积速度随温度增加呈指数增加,碳源气体首先由内表面渗透至温度较高的外侧进行沉积致密化,待增密预制体内部温度不断提高,沉积时沉积面不断向内推进,整个待增密预制体被完全沉积，避免待增密预制体表面结壳，待增密制体增密密度均匀。此外，通过上述限流路径可有效压缩碳源气体活动空间，增加活性基团碰撞几率，从而大大提升沉积效率。提升沉积效率。提升沉积效率。
【技术实现步骤摘要】
用于预制体增密的沉积装置及装炉结构
[0001]本专利技术一般涉及碳碳复合材料化学气相渗积
，具体涉及一种用于预制体增密的沉积装置及装炉结构。
技术介绍
[0002]碳碳复合材料，即以碳纤维增强碳基体所组成的复合材料，不仅具有高比强度等良好的结构性能,而且具有耐热、绝热、吸附、超导、耐磨等优异的功能特性。目前国内外碳碳复合材料的制备普遍采用的是化学气相渗透工艺(CVI)，具体为将碳源气体直接通入沉积炉反应室，高温条件下碳源气体渗透进入碳纤维预制体内部进行裂解和沉积得到热解碳，使碳纤维预制体不断致密，最终得到所需密度的碳碳产品。尽管该工艺能避免对纤维和基体的破坏，改善基体的微观组织结构，提高复合材料的性能，但还存在着很多缺点，如沉积周期过长，制件密度不均匀，不能用于制备厚壁零件，且沉积过程中制件表面容易结壳，需要不断地采用机械加工手段切削壳层。因而碳碳复合材料制件的成本一直居高不下。
技术实现思路
[0003]鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种用于预制体增密的沉积装置及装炉结构。
[0004]第一方面，本专利技术提供一种用于预制体增密的沉积装置，包括炉腔，所述炉腔的底部和顶部分别设有炉腔入口和炉腔出口，所述炉腔内设有内限流筒，所述内限流筒用于套设于待增密预制体内，与所述待增密预制体之间形成限流通道；所述待增密预制体的端面具有过流口，在装炉时，在所述炉腔内形成自所述炉腔入口依次通向所述限流通道、所述过流口和所述炉腔出口的限流路径。
[0005]在一个实施例中，所述用于预制体增密的沉积装置包括多个内限流筒，各所述内限流筒分别套设于各所述待增密预制体内形成多个结构单元，多个所述结构单元自所述炉腔入口至所述炉腔出口两两背扣；多个所述结构单元具有多个限流通道，每个所述过流口朝向所述炉腔出口的所述结构单元中，所述内限流筒与所述待增密预制体之间设置垫块以形成所述限流通道，多个所述限流通道相互连通。
[0006]在一个实施例中，所述用于预制体增密的沉积装置包括多个内限流筒，各所述内限流筒分别套设于各所述待增密预制体内形成多个结构单元，多个所述结构单元自所述炉腔入口至所述炉腔出口两两对扣；多个所述结构单元具有多个限流通道，每个所述过流口朝向所述炉腔出口的所述结构单元中，所述内限流筒与所述待增密预制体之间设置垫块以形成所述限流通道，多个所述限流通道相互连通。
[0007]在一个实施例中，所述用于预制体增密的沉积装置还包括外限流筒，所述外限流筒顶部具有出流口；所述外限流筒套用于设于所述待增密预制体外，在所述炉腔内形成自所述炉腔入口依次通向所述限流通道、所述过流口、所述出流口和所述炉腔出口的限流路径。
[0008]在一个实施例中，所述内限流筒与所述待增密预制体的内腔形状相同。
[0009]在一个实施例中，所述外限流筒的内壁与所述待增密预制体的外壁间隔30
‑
50mm，所述内限流筒的外壁与所述待增密预制体的内壁间隔20
‑
30mm。
[0010]在一个实施例中，所述用于预制体增密的沉积装置还包括底座，所述底座上设有入流口，所述内限流筒和所述外限流筒依次套设并置于所述底座上；装炉时，在所述炉腔内形成自所述炉腔入口依次通向所述入流口、所述限流通道、所述过流口、所述出流口和所述炉腔出口的限流路径。
[0011]在一个实施例中，所述底座包括底座环和分流板，所述分流板边缘具有向中间凹陷的安装部，所述安装部的下表面与所述底座环装配，所述安装部的上表面与所述外限流筒装配，所述入流口设于所述分流板上。
[0012]在一个实施例中，最上方的所述结构单元还包括限流板，所述限流板通过垫块搭接于所述待增密预制体上并遮挡形成所述过流口，所述限流板与所述待增密预制体之间设有垫块。
[0013]在一个实施例中，各所述内限流筒靠近所述过流口的端面均设有第一缺口，所述内限流筒上搭接有第一盖板，所述第一盖板遮挡所述第一缺口；所述外限流筒的顶部设有第二缺口，所述外限流筒上搭接有第二盖板，所述第二盖板遮挡所述第二缺口，所述出流口开设于所述第二盖板上。
[0014]在一个实施例中，所述分流罩、所述底座环、所述分流板、所述外限流筒、所述内限流筒、所述垫块、所述限流板、所述第一盖板和所述第二盖板均采用石墨材质或碳碳材质制成。
[0015]第二方面，本专利技术提供一种用于预制体增密的装炉结构，包括炉腔，所述炉腔的底部和顶部分别设有炉腔入口和炉腔出口，所述炉腔内设有内限流筒和待增密预制体，所述待增密预制体套设于所述内限流筒外，所述待增密预制体与所述内限流筒的侧壁之间形成限流通道，所述待增密预制体的封闭端面具有过流口，在所述炉腔内形成自所述炉腔入口依次通向所述限流通道、所述过流口和所述炉腔出口的限流路径。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0017]本方案提供一种用于预制体增密的沉积装置及装炉结构，待增密预制体与内限流筒的侧壁之间形成限流通道，待增密预制体顶部具有过流口，在所述炉腔内形成自所述炉腔入口依次通向所述限流通道、所述过流口和所述炉腔出口的限流路径。沉积过程中炉腔内热场由外而内温度逐渐降低，而沉积速度随温度增加呈指数增加,碳源气体首先由内表面渗透至温度较高的外侧进行沉积致密化,待增密预制体内部温度不断提高,沉积进行时沉积面不断向内推进,整个待增密预制体被完全沉积，避免待增密预制体表面结壳，待增密制体增密密度均匀。此外，通过上述限流路径可有效压缩碳源气体活动空间，增加活性基团碰撞几率，从而大大提升沉积效率。
附图说明
[0018]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0019]图1示出了本申请实施例涉及的用于预制体增密的沉积装置装炉时的结构示意
图；
[0020]图2示出了本申请实施例涉及的用于预制体增密的沉积装置装炉时的气体流动示意图。
[0021]图中：1
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分流罩，2
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底座环，3
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分流板，4
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内限流筒，5
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待增密预制体，6
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外限流筒，7
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第一盖板，8
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垫块，9
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限流板，10
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第二盖板，11
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炉腔。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0024]图1和图2示出了本申请实施例所提供的用于预制体增密的沉积装置的示意图。
[0025]如图1所示，用于预制体增本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于预制体增密的沉积装置，其特征在于，包括炉腔，所述炉腔的底部和顶部分别设有炉腔入口和炉腔出口，所述炉腔内设有内限流筒，所述内限流筒用于套设于待增密预制体内，与所述待增密预制体之间形成限流通道；所述待增密预制体的端面具有过流口，在装炉时，在所述炉腔内形成自所述炉腔入口依次通向所述限流通道、所述过流口和所述炉腔出口的限流路径。2.根据权利要求1所述的用于预制体增密的沉积装置，其特征在于，所述用于预制体增密的沉积装置包括多个内限流筒，各所述内限流筒分别套设于各所述待增密预制体内形成多个结构单元，多个所述结构单元自所述炉腔入口至所述炉腔出口两两背扣；多个所述结构单元具有多个限流通道，每个所述过流口朝向所述炉腔出口的所述结构单元中，所述内限流筒与所述待增密预制体之间设置垫块以形成所述限流通道，多个所述限流通道相互连通。3.根据权利要求1所述的用于预制体增密的沉积装置，其特征在于，所述用于预制体增密的沉积装置包括多个内限流筒，各所述内限流筒分别套设于各所述待增密预制体内形成多个结构单元，多个所述结构单元自所述炉腔入口至所述炉腔出口两两对扣；多个所述结构单元具有多个限流通道，每个所述过流口朝向所述炉腔出口的所述结构单元中，所述内限流筒与所述待增密预制体之间设置垫块以形成所述限流通道，多个所述限流通道相互连通。4.根据权利要求1至3任一项所述的用于预制体增密的沉积装置，其特征在于，所述用于预制体增密的沉积装置还包括外限流筒，所述外限流筒顶部具有出流口；所述外限流筒用于套设于所述待增密预制体外，在所述炉腔内形成自所述炉腔入口依次通向所述限流通道、所述过流口、所述出流口和所述炉腔出口的限流路径。5.根据权利要求1至3任一项所述的用于预制体增密的沉积装置，其特征在于，所述内限流筒与所述待增密预制体的内腔形状相同。6.根据权利要求4所述的用于预制体增密的沉积装置，其特征在于，所述外限流筒的内壁与所述待增密预制体的外壁间隔30
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50...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨亮亮，李永军，杨荣清，霍红星，
申请(专利权)人：保山隆基硅材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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