[实用新型]用于制备飞机碳刹车盘的化学气相沉积炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种飞机碳刹车盘的制备技术领域。

背景技术

根据要求，飞机碳刹车盘较为理想的密度应该是在1.80g/cm³以上，但是经常发生的情况是增密到一定程度时再难继续增密，一般瓶颈在密度为1.60g/cm³的左右。在密度从0.60g/cm³达到1.60g/cm³之前增密所用时间只占整个增密过程的三分之一时间，另外从密度1.60g/cm³到密度1.80g/cm³所用的时间占到整个增密过程的三分之二，甚至在很多情况下密度无法到达理想的1.80g/cm³以上。

国内目前为了生产增密飞机碳刹车盘的方法采用的工艺主要有两类：第一类是温度梯度化学气相沉积法+浸渍碳化的复合工艺，第二类是等温化学气相沉积法。根据原料气体的流向设计的不同细分为跟多的子类。这些方法的共同特点是很难实现预制体的均匀增密，在整个增密过程中，由于预制体的内外侧半径的不同而造成的体积差异使得碳原料气体的流速差异较大，同时由于气体到达的时间有先后的不同，气体的温度也发生了较大的变化，再加上在沉积过程中还在发生浓度的变化和流场的不均匀，使得整个增密过程变得难于控制。

有一种可以持续增密到密度1.80g/cm³以上的化学气相沉积制备飞机碳刹车盘的方法，在化学气相沉积炉内置入由各飞机碳刹车盘预制体和石墨垫环组成的料柱，先抽真空后，利用发热体形成设定的高温，再依次通入碳源气体、稀释气体、载气和保护调节气体。以上工艺气体的流经路径为：首先通入炉体的沉积室内的料柱外侧，再通过预制体中的空隙向料柱的内侧渗透，在渗透的过程中沉积在预制体中，达到增密的效果，通过控制流速好方向实现预制体的均匀增密，从而实现缩短工期降低成本的目的，同时提高产品的质量稳定性和相应的摩擦磨损性能。

实用新型内容

本实用新型目的在于设计一种配合以上增密工艺，生产可以持续增密到密度1.80g/cm³以上的用于制备飞机碳刹车盘的化学气相沉积炉。

本实用新型包括一环状保温层，在保温层的上端设置保温盖，保温层的内壁设置具有发热腔的发热体，在保温层下端设置下托板，在下托板上方的发热腔中设置石墨下盖板，在石墨下盖板上方布置石墨上盖板，在石墨上盖板和保温盖的中心分别开设通孔，在两个通孔之间密封连接一石墨管。

实际生产时，将飞机碳刹车盘预制体以料柱的形式装入保温层内的发热腔中，相邻的预制体之间采用石墨垫环隔开，在料柱顶端通过调节加盖石墨上盖板，石墨上盖板和料柱之间还垫有石墨垫环，料柱的最下端也通过石墨垫环和石墨下盖板支撑在沉积炉内。再经过特殊的工艺，即可制成密度在1.80g/cm³以上的飞机碳刹车盘。

本实用新型结构简单、方便使用，可保障生产工艺的实现，确保产品合格。

为了方便调整，所述石墨管的两端分别通过紧固螺母连接在石墨上盖板和保温盖上。

所述石墨上盖板的通孔的孔径为50～200mm。由于气体必须由此处通过被抽出沉积室，是为了保证气体的流向，该孔径是即能保证通常，又对炉体保温性能影响较小的尺寸。

为了与盖板匹配，所述保温盖的通孔的孔径为50～200mm。

为了保持气流通畅，石墨上盖板和保温盖的通孔孔径相同。

附图说明

图1为本实用新型的一种使用示意图。

具体实施方式

如图1所示，图中1飞机碳刹车盘预制体、2石墨垫环、3石墨下盖板、4石墨上盖板、5下托板、6发热体、7保温盖、8石墨管、9保温层、10发热腔。

环状保温层9的上端设置保温盖7，保温层1的内壁设置具有发热腔10的发热体6。

在保温层9下端设置下托板5，在下托板5上方的发热腔10中设置石墨下盖板3，在石墨下盖板3上方布置石墨上盖板4，在石墨上盖板4和保温盖7的中心分别开设通孔，在两个通孔之间密封连接一石墨管8，石墨管8的两端分别设置外螺纹，石墨管8的两端分别通过紧固螺母12、11连接在石墨上盖板4和保温盖7上。石墨上盖板4和保温盖7的通孔孔径相同，可以在50～200mm之间。