[实用新型]超高温烧结炉

说明书

本实用新型属于超高温真空技术领域，尤其涉及超高温烧结炉。包括炉体、炉门、真空系统、加热室；其特征在于，所述真空系统的抽空接口与炉体腔体相通；所述加热室设置于炉体腔体内；所述加热室包括电阻式加热室或感应式加热室，两加热室内部均设有发热体、保温层，发热体置于保温层内；炉体顶部设置有低温热偶组件、红外测温组件和重力阀。

技术领域

本实用新型属于超高温真空技术领域，尤其涉及一种超高温烧结炉，特别是3000℃超高温烧结炉。

背景技术

随着化工、机械、建筑、冶金、核电、尤其是航空航天等工业的飞速发展，碳纤维作为新一代的结构材料和功能材料, 以其高强度、高模量、低密度、低膨胀、耐高温、耐摩擦、耐冲击、耐腐蚀、耐疲劳、自润滑、导热、导电等其他材料无法比拟的优异特性被广泛应用各个领域，引起科研人员普遍关注。

碳纤维石墨化处理的主要目的是引起纤维石墨化晶体取向，以提高碳纤维的弹性模量。大量研究证明碳纤维的拉伸模量随石墨化温度的升高而提高，故生产碳纤维需要高温技术和高温设备，技术含量高，条件苛刻，再加上核心技术难以引进，目前高性能石墨纤维的工业化生产并形成系列产品的国家是日本和美国，至今我国未能形成规模化生产。国内现有高温烧结炉无法实现3000℃均匀加热，技术难点很难突破，碳纤维石墨化度低，拉伸模量远不及理论上限，不能制备更高模量碳纤维。同时，普遍出现大工件温度难以控制，均温性偏差大，耗能高的现象，严重制约了该类产品的研制和应用。

发明内容

本发明就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种3000℃超高温烧结炉，可生产出高强高模碳纤维产品，其不仅减少热损失，得到高的炉温均匀性，并可提高生产效率，降低生产成本，突破国内现有技术瓶颈，满足工业发展需要。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，包括炉体、炉门、真空系统、加热室；其特征在于，所述真空系统的抽空接口与炉体腔体相通。

所述加热室设置于炉体腔体内。

所述加热室包括电阻式加热室或感应式加热室，两加热室内部均设有发热体、保温层，发热体置于保温层内。

炉体顶部设置有低温热偶组件、红外测温组件和重力阀。

进一步地，所述发热体经电极与电源系统输出端相连。

进一步地，所述炉体右侧接有充放气系统，充放气系统的工作端口与炉体工作腔体相通。以实现真空、负压及微正压环境下的测温、充气和超压保护。

进一步地，所述电阻式加热室中，发热体包括多区或单区排列的加热元件，该加热元件由等静压石墨螺纹相连而成；保温层为两层层状结构，包括内层硬毡及外层软质石墨毡；保温层容纳在框架内，框架通过连接板固定于炉体内壁，框架上开设电极引出孔、低温热偶组件孔、红外测温组件孔、排气孔及保温层固定孔。

更进一步地，发热体的外部轮廓为棒状方框、带状方框或弧状圆环中的一种，并通过气体绝缘结构与电极相连。

进一步地，所述感应式加热室中：发热体由石墨拼装成矩形腔室或圆形腔室，保温层由软质石墨毡组成；感应式加热室还包括感应器，感应器为由矩形紫铜管弯制而成的矩形框感应线圈或圆形筒感应线圈，且感应线圈为单组或多组并联，感应器外壁用陶瓷喷涂，感应器固定于外框内，感应器的外框通过连接板固定于炉体内壁。

进一步地，所述炉体、炉门均为夹层结构，且夹层结构的夹层为空心；所述炉体与炉门之间设有双向密封结构。

进一步地，发热体内设置有承重炉床，该承重炉床包括多点支撑件。

更进一步地，多点支撑件采用石墨加工而成。

进一步地，所述低温热偶组件为插拔式热电偶，并在保温层外设置监测偶。