[发明专利]一种化学气相渗透工艺及装置

说明书

本发明提供了一种化学气相渗透工艺及装置，化学气相渗透装置包括炉体(1)，炉体内设置有堆料台和隔离筒(5)，隔离筒的底端与堆料台的上表面密封连接，隔离筒的顶端设置有集气罩(9)，集气罩与隔离筒密封连接，集气罩的顶部延伸至炉体与尾气管道(10)的连接处，集气罩开设有与尾气管道相对的出气口，堆料台的位于隔离筒内的区域内开设有通气孔(2)，隔离筒内设置有用于堆放在工件(4)上的压料盒，压料盒内装有多孔结构的废气吸附材料(8)，压料盒开设有透气孔。采用本发明提供的化学气相渗透装置，可有效避免污染CVI炉的炉膛及避免堵塞尾气管道。

技术领域

本发明涉及飞机刹车盘制备技术领域，特别是涉及一种化学气相渗透工艺及装置。

背景技术

制备飞机刹车盘用高性能炭炭复合材料的关键是增密，化学气相渗透(CVI)技术是实现增密的首选方法。化学气相渗透是指把需要增密的炭纤维预制体放入CVI炉中，达到需要的温度后通入碳源气体，碳源气体热解生成的热解炭逐渐沉积填充在炭纤维预制体的空隙中。

进行化学气相渗透时，反应气里的烃类化合物中的碳原子只有10％～20％进入预制体内形成热解炭，其余大部分连同稀释气体变成尾气。目前的化学气相渗透工艺普遍存在以下不足：CVI炉的炉膛容易被反应尾气污染，长时间运行后会使设备的传热效率下降，均温性变差；反应尾气中的大分子物质在CVI炉内高温环境下为气体形态，但进入CVI炉的尾气管道后温度降低，会形成炭黑、焦油、萘等黏附在尾气管路中，造成管道堵塞，导致真空系统失效。因此，如何改进化学气相渗透工艺，以尽量避免污染CVI炉的炉膛及避免堵塞尾气管道，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种化学气相渗透工艺及装置，采用本发明提供的化学气相渗透装置，可有效避免污染CVI炉的炉膛及避免堵塞尾气管道。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种化学气相渗透装置，包括炉体，所述炉体内设置有堆料台，所述炉体内设置有隔离筒，所述隔离筒的底端与所述堆料台的上表面密封连接，所述隔离筒的顶端设置有集气罩，所述集气罩与所述隔离筒密封连接，所述集气罩的顶部延伸至所述炉体与尾气管道的连接处，所述集气罩开设有与所述尾气管道相对的出气口，所述堆料台的位于所述隔离筒内的区域内开设有通气孔，所述隔离筒内设置有用于堆放在工件上的压料盒，所述压料盒内装有多孔结构的废气吸附材料，所述压料盒开设有透气孔。

可选地，在上述化学气相渗透装置中，还包括位于所述隔离筒内的内筒，所述内筒的底端与所述堆料台的上表面密封连接，所述内筒与所述隔离筒之间的环形空间用于堆放所述工件。

可选地，在上述化学气相渗透装置中，所述废气吸附材料为多孔性碳纤维。

可选地，在上述化学气相渗透装置中，所述隔离筒的材料为石墨或炭炭复合材料。

可选地，在上述化学气相渗透装置中，所述压料盒的材料为石墨或炭炭复合材料。

可选地，在上述化学气相渗透装置中，所述集气罩为漏斗形。

一种化学气相渗透工艺，所述化学气相渗透工艺使用如上述任意一项所公开的化学气相渗透装置。

可选地，在上述化学气相渗透工艺中，每一炉结束后，更换新的所述废气吸附材料。

可选地，在上述化学气相渗透工艺中，所述工件与所述隔离筒的内壁之间的距离为10mm～50mm。