[发明专利]一种化学气相渗透与树脂浸渍炭化致密制备发热体的方法

摘要

本发明公开了一种化学气相渗透与树脂浸渍炭化致密制备发热体的方法，制备过程为：采用炭布与短炭纤维网胎交替叠层，构成平面纤维，垂直方向引入增强纤维，制成三向结构发热体预制体，对三向结构发热体预制体进行化学气相渗透致密工艺后再进行树脂压力浸渍炭化致密处理，高真空度高温处理后再机械加工，对机械加工后的发热体预制体表面进行化学气相沉积涂层处理，即制得高电阻率及较高纯度的炭/炭发热体。本发明致密效果良好，能显著延长炭/炭发热体的使用寿命，在不降低炭/炭发热体电阻值的前提下，又能提高产品纯度，而且能大大提高产品抗热震性及结构稳定性，可有效提高发热体的抗冲刷能力和在SiCl₄、HCl气氛环境中的耐腐蚀能力。

主权项

1.一种化学气相渗透与树脂浸渍炭化致密制备发热体的方法，其特征在于，制备过程为：(1)采用6-48K炭布与短炭纤维网胎交替叠层，构成平面纤维，在平面纤维垂直方向采用针刺工艺引入增强纤维，制成三向结构发热体预制体，针刺密度25～45针/cm2，三向结构发热体预制体的密度为0.25～0.65g/cm3，其中，K代表丝束千根数；(2)化学气相渗透致密工艺：将步骤(1)中的三向结构发热体预制体内外定型，以丙烯或天然气为炭源气体，对三向结构发热体预制体进行化学气相渗透致密处理，处理温度为850-1200℃；(3)树脂压力浸渍炭化致密处理：步骤(2)中所述三向结构发热体预制体经致密处理至密度≥0.80g/cm3时，进行糠酮树脂压力浸渍炭化处理，在1.5-2.0MPa的压力下，在浸渍罐中浸渍3-5小时出罐，再进行固化处理，然后转入炭化炉进行炭化处理，所述固化处理温度为190℃，炭化处理温度为800-1000℃；(4)高真空度高温处理工艺：步骤(3)中所述三向结构发热体预制体反复致密处理至密度≥1.35g/cm3时进行高真空度高温处理，真空度为≤40Pa，高温处理温度为1500-2300℃；(5)机械加工工艺：对步骤(4)中经高真空度高温处理后的发热体预制体进行机械加工；(6)对步骤(5)中经机械加工后的发热体预制体表面进行化学气相沉积涂层处理，即制得高电阻率及较高纯度的炭/炭发热体，所述高电阻率是指电阻率为20～50μΩ/m，所述较高纯度是指灰分≤1000ppm。