[发明专利]一种炭炭坩埚的制作方法

权利要求书

1.一种炭炭坩埚的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）坩埚预制体制作：将碳纤维在芯模的表面进行逐层缠绕成型，制得坩埚预制体，

2）坩埚固化：将步骤1）中缠绕好的坩埚预制体进行热固化处理：先在60～100℃下，热固化处理1-2小时，然后升温至170～230℃，热固化处理2-4小时，然后降温至室温，脱模；

3）坩埚增密：以化学气相沉积、树脂浸渍-炭化及沥青浸渍-炭化相结合的方式对坩埚制品进行增密处理，其中：

所述的化学气相沉积，其具体步骤为：在温度为800-1200℃、压力为500～1200Pa下，向化学气相炉中通入天然气，对坩埚制品进行化学气相沉积；

所述的树脂浸渍-炭化，其具体步骤为：将坩埚制品放入真空-压力树脂浸渍罐中在压力≤-0.080MPa下进行树脂浸渍固化处理，然后将浸渍后的坩埚制品转入碳化炉中在0.3-5MPa下进行炭化处理；

所述的沥青浸渍-炭化，其具体步骤为：将坩埚制品放入真空-压力沥青浸渍罐中在压力≤-0.080MPa下进行沥青浸渍固化处理，然后将浸渍后的坩埚制品转入碳化炉中在30-100MPa下进行炭化处理；

4）制品密度检测：对步骤3）中制得的坩埚制品进行密度检测，对于密度＜1.70g/cm³的坩埚制品，重复步骤3）中的坩埚增密步骤，直至坩埚的密度≥1.70g/cm³，获得炭炭坩埚成品。

2.根据权利要求1所述的炭炭坩埚的制作方法，其特征在于：所述步骤1）中，芯模的表面涂有水性聚氨酯脱模剂。

3.根据权利要求1所述的炭炭坩埚的制作方法，其特征在于：所述步骤1)中，第一层至倒数第二层的碳纤维在芯模上的缠绕角度为0-45°。

4.根据权利要求1所述的炭炭坩埚的制作方法，其特征在于：所述步骤1）中，最后一层碳纤维的缠绕角度为0-90°。

5.根据权利要求1所述的炭炭坩埚的制作方法，其特征在于：所述步骤1）中，相邻两层碳纤维的缠绕方向彼此错开。

6.根据权利要求1所述的炭炭坩埚的制作方法，其特征在于：所述步骤1）中，任意两层碳纤维的缠绕方向彼此错开。

7.根据权利要求1所述的炭炭坩埚的制作方法，其特征在于：所述步骤1）中，缠绕张力为0.1-10N。

8.根据权利要求1-7任一项所述的炭炭坩埚的制作方法，其特征在于：所述碳纤维的丝束为1～350K，其中所述K表示丝束千根数。

9.根据权利要求1所述的炭炭坩埚的制作方法，其特征在于：在进行坩埚增密步骤前，所述坩埚制品先进行高温开孔处理，其具体过程为：将坩埚制品置于温度为1300～2600℃下，高温开孔处理1～10小时。

10.根据权利要求1所述的炭炭坩埚的制作方法，其特征在于：步骤3）中所述的树脂浸渍-炭化处理中，所述的树脂为酚醛树脂。