[发明专利]一种生产U形发热体坯体的胎模装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产坯体的胎模装置，尤其是涉及一种生产多晶硅氢化炉的炭-炭复合材料U形发热体坯体的胎模装置。

背景技术

氢化炉是多晶硅生产过程中实现尾气处理和循环利用的重要设备，发热体是氢化炉的核心部件。传统的氢化炉发热体一般采用高纯石墨制造而成，通过多段高纯石墨拼接构成一个U形发热体。石墨连接处的任何松动和间隙，都会造成打弧，影响发热体的正常稳定使用。而且石墨材料脆性大，强度较低，在U形发热体的加工制造、安装维护和使用过程中都容易断裂和损坏，造成发热体报废，严重影响多晶硅的生产效率，增加多晶硅的生产成本。近年来，有人提出用炭-炭复合材料制备多晶硅氢化炉U形发热体。炭-炭复合材料是一种新型的炭素材料，其强度是石墨材料的5－10倍，其导热导电性能与石墨较为接近，是一种制造氢化炉发热体的理想材料。CN200810236546.1、CN200810143585.7分别公开了一种多晶硅氢化炉用炭/炭发热体的制备方法；CN200910043180.0公开了一种四氯化硅氢化炉U形发热体及其制造工艺； CN201020292480.0公开了一种多晶硅氢化炉用U型C/C发热体。这几个专利中发热体的坯体采用准三维针刺毡坯体或者在固定胎模上由二维炭纤维织物叠层而成，坯体密度低，尺寸和形状不稳定，坯体需要通过多次的“化学气相沉积—高温处理—机加工去皮－化学气相沉积”循环处理，才能达到要求的密度和使用性能，导致发热体的制备工艺周期长，生产成本高，性能不稳定。

发明内容

本发明的目的是，克服现有技术的不足，提供一种结构简单、操作方便的生产U形发热体坯体的胎模装置，降低U形发热体坯体的制备工艺周期，降低生产成本。

为了达到所述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明之生产U形发热体坯体的胎模装置，包括模体、一个或两个活动圆弧模、液压装置、盖板，所述模体两侧分别焊接有托耳，模体端面设有两个导向定位销、两个锁紧孔Ⅰ，模体上下表面的两侧分别设有限位条；所述活动圆弧模为空心半圆柱形，其内侧焊接有槽钢，槽钢上设有两个锁紧孔Ⅱ、两个导向定位孔、两颗顶紧螺钉，槽钢从活动圆弧模两端伸出的长度对应模体两侧托耳的宽度，以便于安装液压装置；模体端面的导向定位销与活动圆弧模内侧槽钢上的导向定位孔的位置和尺寸相互对应，活动圆弧模通过固定在模体上的导向定位销定位，保证模体和活动圆弧模在长轴方向可以做一定距离的相对运动；模体上的锁紧孔Ⅰ与活动圆弧模上的锁紧孔Ⅱ的位置和尺寸相互对应，模体和活动圆弧模通过锁紧螺栓锁紧为一个整体；所述盖板由上活动盖板和下活动盖板构成。 

所述液压装置的底部顶住托耳，液压装置的活塞杆顶住活动圆弧模内侧的槽钢。

所述上活动盖板和下活动盖板接触坯体一面平整光滑，两块活动盖板用于从上下两面盖住坯体，将之置于压机上，通过油压机对坯体施压；所述上活动盖板和下活动盖板可为台阶、楔形或异形，视坯体外表面的几何形状与坯体厚度要求而定。 

使用方法：先将模体与活动圆弧模通过模体端面的导向定位销和槽钢的导向定位孔定位，使用一对锁紧螺栓通过模体端面的锁紧孔Ⅰ和活动圆弧模内侧槽钢上的锁紧孔Ⅱ将两者连接固定；在模体上紧密、平整缠绕所需规格尺寸的炭布并涂刷树脂，使用限位条限制炭布的缠绕边界及后续的压制厚度；当达到所需的缠绕厚度后，卸下锁紧螺栓，使用液压装置调节模体与活动圆弧模之间的相对位置，张紧坯体；坯体张紧后，拧紧活动圆弧模内侧槽钢上的顶紧螺钉，固定模体与活动圆弧模的相对位置，卸下液压装置；将下活动盖板放置在油压机上，且光滑一面朝向坯体，将已缠绕炭布的模体放置在下活动盖板上，盖上上活动盖板，上活动盖板光滑一面朝向坯体，然后启动油压机，完成坯体的压制与固化过程，实现产品的少、无切削加工。

本发明之生产U形发热体坯体的胎模装置，结构简单，操作方便，生产坯体的成本低，生产效率高；所制得的坯体密度高，壁厚均匀，几何尺寸和几何形状精准，可实现产品的少、无切削加工。

附图说明

图1为本发明之生产U形发热体坯体的胎模装置的结构示意图；

图2为图1所示的活动圆弧模的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细阐述。