[发明专利]一种碳碳加热器的制造方法

权利要求书

1.一种碳碳加热器的制造方法，包括加热体，其特征在于，所述加热体的截面为梯形，相同规格的碳纤维长丝束均匀分布在加热体内构成发热功率渐变的发热区域；

所述加热体的制造方法，包括如下步骤：

1)将碳纤维切成长度为30-90mm的短纤维，通过开松、梳理成网，形成薄网胎，然后将同一种规格的碳纤维长丝束均匀的铺放至薄网胎上，并通过针刺将短纤维和碳纤维长丝束复合成连续的单向布；

2)按规格裁剪单向布，然后按照0°-90°交替铺层，或0°-45°-90°交替铺层方式将裁剪后的单向布层叠在一起，并通过针刺复合在一起，制成板材的预制体；

3)将板材的预制体浸胶，胶为酚醛树脂、呋喃树脂、环氧树脂或沥青，然后通过平板压机热压成板材；

4)将压制完成的板材850-1100℃的温度下炭化20小时；

5)将炭化完成的板材进行增密；

6)将密度达到要求的板材放入高温炉进行高温处理，从而达到去应力，排出杂质的目的；所述高温炉的高温处理温度大于板材的使用温度，高温处理温度为1850-2400℃；

7)将经过高温处理的板材进行机械加工，在厚度方向加工成梯形。

2.一种碳碳加热器的制造方法，包括加热体，其特征在于，所述加热体的截面为矩形，相同规格的碳纤维长丝束由密到疏分布在加热体内构成发热功率渐变的发热区域；

所述加热体的制造方法，包括如下步骤：

1)将碳纤维切成长度为30-90mm的短纤维，通过开松、梳理成网，形成薄网胎，然后将同一种规格的碳纤维长丝束由密到疏排列铺放至薄网胎上，并通过针刺将短纤维和碳纤维长丝束复合成连续的单向布；

2)按规格裁剪单向布，然后按照0°-90°交替铺层，或0°-45°-90°交替铺层方式将裁剪后的单向布层叠在一起，并通过针刺复合在一起，制成板材的预制体；

3)将板材的预制体浸胶，胶为酚醛树脂、呋喃树脂、环氧树脂或沥青，然后通过平板压机热压成板材；

4)将压制完成的板材850-1100℃的温度下炭化20小时；

5)将炭化完成的板材进行增密；

6)将密度达到要求的板材放入高温炉进行高温处理，从而达到去应力，排出杂质的目的；所述高温炉的高温处理温度大于板材的使用温度，高温处理温度为1850-2400℃；

7)将高温处理完成的板材进行机械加工成平板。

3.一种碳碳加热器的制造方法，包括加热体，其特征在于，所述加热体的截面为矩形，不同规格的碳纤维长丝束分布在加热体内构成发热功率渐变的发热区域；

所述加热体的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将碳纤维切成长度为30-90mm的短纤维，通过开松、梳理成网，形成薄网胎，然后将若干种不同规格的碳纤维长丝束排列铺放至薄网胎上，并通过针刺将短纤维和碳纤维长丝束复合成连续的单向布；

2)按规格裁剪单向布，然后按照0°-90°交替铺层，或0°-45°-90°交替铺层方式将裁剪后的单向布层叠在一起，并通过针刺复合在一起，制成板材的预制体；

3)将板材的预制体浸胶，胶为酚醛树脂、呋喃树脂、环氧树脂或沥青，然后通过平板压机热压成板材；

4)将压制完成的板材850-1100℃的温度下炭化20小时；

5)将炭化完成的板材进行增密；

6)将密度达到要求的板材放入高温炉进行高温处理，从而达到去应力，排出杂质的目的；所述高温炉的高温处理温度大于板材的使用温度，高温处理温度为1850-2400℃；

7)将高温处理完成的板材进行机械加工成平板。

4.根据权利要求1或2或3所述的碳碳加热器的制造方法，其特征在于，所述步骤5)中的增密方法为如下三种之一：

a：将经过炭化的板材放入高压浸渍炉，通过加压，将酚醛树脂、呋喃树脂、环氧树脂或者沥青浸入板材内部，浸渍压力为1.5-8MPa，然后将浸渍完成的板材进行炭化，炭化完成后再次进行浸渍-炭化，重复上述过程，直至板材的密度大于1.5g/cm³，炭化温度为850-1100℃；

在多次的炭化过程中加入一次高温炭化处理，高温炭化处理的温度为1500℃以上，其用于提高开孔率和减少浸渍次数；

b：将经过炭化的板材放入CVD气相沉积炉，通过高温裂解天然气，使碳沉积在板材的孔隙中，从而提高板材的密度；重复上述过程，直至板材的密度大于1.5g/cm³，炭化温度为850-1100℃，沉积温度为900-1300℃；

c:结合a和b两种方式，先做一个或两个周期的气相沉积，然后再做几个周期的浸渍炭化增密，直至板材的密度大于1.5g/cm³。