[发明专利]碳碳保温筒成型工艺

权利要求书

1.碳碳保温筒成型工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，芯模准备：用铝或45钢进行模具设计，直径Dφ=400mm，筒体长度L=800mm，对模具进行车铣加工处理，在模具的表面涂覆一层干性的脱模剂；

步骤二，树脂准备：对树脂进行改性处理，加入酒精或丙酮等其他稀释剂，进行玻璃化处理，玻璃化温度在170℃左右，然后进行恒温处理，粘度在40-50℃小于300mpa.s，经酒精稀释至1∶70，经过热失重分析选用玻璃化温度较高的树脂基，固化放热小，碳化过后的残碳率高；

步骤三，纤维缠绕准备：用缠绕机将连续纤维在步骤一中的芯模表面进行缠绕，缠绕过程中再预埋网胎及碳布，碳纤维缠绕准备，采用缠绕机将PAN基纤维按环向缠绕的方式在步骤一中喷涂脂类的干性脱模剂；

步骤四，固化脱模准备：将缠绕好的芯模放入烘箱或者热压罐中进行固化处理，固化完成后，用事先设计好的脱模工装进行脱模处理，得到具有一定形状的制品；

步骤五，碳化处理：将步骤一中的样品放入碳化炉中进行碳化处理，得到碳/碳复合型保温筒；

步骤六，浸渍增密：将步骤五处理过后的制品进行增密处理，在浸渍炉中进行打压浸渍，及时检测树脂的粘度，进行稀释处理以满足树脂有良好的流动性；

步骤七，二次碳化：将浸渍过后的制品在进行碳化处理，得到具有高强度的碳/碳制品。

2.根据权利要求1所述的碳碳保温筒成型工艺，其特征在于：所述步骤一中的芯模尺寸必须满足产品的成型尺寸，且制品在内/外型面给予后处理加工的加工余量。

3.根据权利要求1所述的碳碳保温筒成型工艺，其特征在于：所述步骤二中的树脂选用高性能的呋喃树脂或改性的酚醛树脂类。

4.根据权利要求1所述的碳碳保温筒成型工艺，其特征在于：所述步骤三中的树脂选用PAN基纤维，黏胶基纤维的一种或两种。

5.根据权利要求4所述的碳碳保温筒成型工艺，其特征在于：所述步骤三中的缠绕方式为环向缠绕，环向缠绕角度为85-90°，丝嘴外宽100mm，纱片的宽度b=6.5mm，h=50mm，切点数-7，缠绕设定张力，总缠绕层30，最大变幅50N，每层递减2N，制品的碳纤维的含量为60%。

6.根据权利要求1所述的碳碳保温筒成型工艺，其特征在于：所述步骤四中的固化温度设置，从室温到80℃，加热速率为1℃/min，保温1h，氮气保护4m³/h；从80℃—120℃，加热速率1℃/min，保温1.5h；从120℃—150℃，加热速率0.5℃/min，保温1.5h；从150℃—180℃，加热速率1℃/min，保温2-3h。

7.根据权利要求6所述的碳碳保温筒成型工艺，其特征在于：所述步骤四的脱模工装的外形，根据缠绕层的厚度，工装的内径与产品的外径的关系为：工装内径-制品外径=3mm左右。

8.根据权利要求1所述的碳碳保温筒成型工艺，其特征在于：所述步骤五中的碳化处理，在氮气或惰性气体保护的氛围下进行台阶式加热工艺：室温400℃，加热14h，保温2小时；400℃—600℃，加热14h，保温2小时；600℃—900℃，加热13h，保温4小时，氮气保护42m³/h。

9.根据权利要求1所述的碳碳保温筒成型工艺，其特征在于：所述步骤六中浸渍处理，树脂的粘度控制在1000mpa.s，粘度过大加入稀释剂酒精或丙酮，打压1.5mpa，进行浸渍。

10.根据权利要求1所述的碳碳保温筒成型工艺，其特征在于：所述步骤七中二次碳化处理，在氮气或惰性气体保护的氛围下进行台阶式加热工艺：室温—400℃，加热14h，保温2小时；400℃—600℃，加热14h，保温2小时；600℃—900℃，加热13h，保温4小时，氮气保护42m³/h。