[发明专利]高温气体流通器的制作方法

说明书

本发明属于碳纤维复合材料技术领域和热处理技术领域，针对现有高温炉内金属材质的风扇会引入杂质，而石墨制作风扇难度大的上述问题，本发明提供一种高温碳碳气体流通器的制作方法：将碳纤维复合板材和棒材，进行真空高温处理；采用机械加工的方式制作叶片、主轴、锁套及螺丝；将两个叶片相互交叉成十字形状，插入主轴的母槽中，将锁套安装到叶片的第一子槽中，并用螺丝将锁套和主轴固定，制作成高温气体流通器；将组装完毕的高温气体流通器通过气相沉积的方法沉积碳；将气相沉积完毕的高温气体流通器再次进行真空高温处理。本发明的气体流通器的制作方法简单，在高温条件下，结构稳定，产品纯净。

技术领域

本发明属于碳纤维复合材料技术领域和热处理技术领域，具体涉及一种高温气体流通器的制作方法。

背景技术

现有很多高温行业，如气相沉积，热处理，纯化等，因产品需求越来越高，对炉腔内的所有材料也要求越来越高，炉腔内的气体流动性，与产品质量和生产效率有着很大的关系。申请号为CN201711456443.1的中国发明专利公开了一种用于金属热处理的箱式多用炉，通过将液态碳源雾化后与氮气按一定比例预混，保证了碳氮气氛的均匀性，进气管与风扇集成使得混合气流更加均匀地分布在加热室内，从而防止或减少流体碳源因过于集中的分布而产生的炉内积碳现象。但是，没有解决风扇的材质问题。耐高温金属，会给产品引人杂质，并且价格高；石墨虽然耐高温，但是易碎，难以制作成风扇。

发明内容

针对现有高温炉内金属材质的风扇会引入杂质，而石墨制作风扇难度大的上述问题，本发明提供一种高温气体流通器的制作方法，用碳纤维复合材料，采用互锁结构，制作成流通器，在高温条件下，硬度大，结构温度，产品纯净。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高温气体流通器的制作方法，包括如下步骤：

(1)将碳含量≥95％的密度为1.3g/cm3-1.6g/cm3的碳纤维复合板材和棒材，进行真空高温处理，形成碳纯度高，不易变形的材料；高温处理步骤为：真空至10Pa以下，设定升温曲线，用时6h升温至1000-1100℃，再用时6h升温至1550-1650℃，用时7h升温至2150-2250℃，恒温3-10小时，自动降温至60℃以下，将其取出即得；

(2)将上述步骤处理后的板材和棒材采用机械加工的方式制作叶片、主轴、锁套及螺丝，具体为：

将碳纤维复合平板材料处理成为厚度均匀的板材，将板材加工成条状材料，并在条状材料的中间位置的上下两侧分别开第一子槽和第二子槽，作为叶片；

用碳纤维复合棒材制作主轴、锁套及螺丝；所述主轴的制作方法是将碳纤维复合棒材的一端开设与第二子槽相应的母槽，并在侧面开螺纹孔；所述锁套为圆柱形，其直径与叶片的第一子槽的宽度相适应，底部开十字形槽，侧面开有螺纹孔；

(3)将两个叶片相互交叉成十字形状，插入主轴的母槽中，将锁套安装到叶片的第一子槽中，并用螺丝将锁套和主轴固定，制作成高温气体流通器；

(4)将组装完毕的高温气体流通器通过气相沉积的方法沉积碳，形成致密、轻量、耐高温、高强度的高温气体流通器；气相沉积处理步骤：真空度在100Pa以下，设定升温曲线，用时2h升温至280-320℃，用时6h升温至880-920℃，用时1.5h升温至1000-1050℃，恒温3小时，然后通入氮气和碳源气体，各气体的气流量为0-30m³每小时，通气保持时间为0-1000小时，通气结束后断电降温，自动降温至60℃以下，将其取出即得；

(5)将气相沉积完毕的高温气体流通器再次进行真空高温处理，真空高温处理的步骤与步骤(1)真空高温处理的步骤相同。

进一步的，所述步骤(1)真空高温处理的步骤为：真空至10Pa以下，设定升温曲线，用时6h升温至1050℃，再用时6h升温至1600℃，用时7h升温至2200℃，2200℃下恒温3-10小时，自动降温至60℃以下，将其取出即得。