[发明专利]一种用于碳碳复合材料沉积的投炉装配优化方法

说明书

本发明一种用于碳碳复合材料沉积的投炉装配优化方法，属于投炉装配优化方法技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种用于碳碳复合材料沉积的投炉装配优化方法的改进；解决上述技术问题采用的技术方案为：包括如下步骤：输入待装配碳碳胚体的参数；根据输入的待装配胚体参数，按胚体的外径将胚体升序排列，得到胚体序列seq_all；初始化全局参数，开始装配；根据设定的装配方案进行装配，完成沉积炉内圈的碳碳胚体的装配；以内圈已装配好的碳碳胚体的最大直径为约束条件，找出满足搭配规则的保温筒，放置在最外圈；输出装配序列seq和剩余胚体序列seq_all，输出碳碳胚体的尺寸、基本信息及装配位置，并用三维动画展示装配结果；本发明应用于投炉装配。

技术领域

本发明一种用于碳碳复合材料沉积的投炉装配优化方法，属于碳碳复合材料沉积的投炉装配优化方法技术领域。

背景技术

碳/碳(C/C)复合材料是由碳纤维增强碳炭体所制成的一类先进复合材料，即碳纤维增强基本复合材料，该种材料密度低，具有优异的抗烧蚀性、抗热震性、高比强度、高比模量及高温性能稳定等一系列特点。碳碳复合材料元件采用高纯石墨、超高纯石墨材料制造，碳碳复合材料是在碳纤维基础上进行了石墨化增强处理的产品，使用范围广泛，并成功应用于航天、航空、光伏、粉末冶金、工业高温炉等领域。

碳碳产品在2000℃-2500℃下生产而成，能够耐受2000℃的高温。同时，为了使产品达到更好的耐热冲击性，产品经过了反复的热处理。产品的密度为1.6-1.8g/cm3，是耐热钢的１/４，强度是石墨五倍左右，因此碳碳复合材料热场产品寿命非常长，在性价比方面有非常大的优势。碳碳复合材料的整体埚能够反复使用数十次不会胀坏，可以说是一个革命性的产品。另外，即或有漏硅、停电等特殊情况出现，也不会导致整个碳碳复合材料热场损坏，在冷却之后照样还可以使用。

化学气相沉积（chemical vapor deposition，CVD）是通过化学反应方式将气态反应物裂解成固态物质并沉积在碳纤维表面的技术，是碳/碳复合材料制造的重要工艺，其沉积效果对最终产品的性能有着至关重要的影响。CVD腔室是整个沉积反应进行的场所，反应气体从进入腔室开始沉积反应到最后从出气口排出，整个过程的流场特性直接影响产品CVD沉积效果。

目前，主要利用沉积炉设备，通过化学气相沉积（CVD）工艺来制造高性能碳碳复合材料，而碳碳复合材料在实际投炉生产时，为了提高生产效率，节约生产成本，往往都是根据沉积炉的容量，碳碳材料的实际体积，在满足工艺要求的情况下，装配入炉生产，以提高沉积炉的空间利用率，降低生产成本。但是碳碳复合材料在实际投产时，装配组合主要以传统人工经验为主，现场操作人员需根据碳碳材料的实际尺寸，以及实际生产加工中产品出炉情况进行装配组合，这样往往需要投入大量时间和精力进行观测和计算，此外，现场生产情况不能及时掌握碳碳材料的尺寸等情况，导致耽误装配进度及装配不合理的情况，同时也进一步在一定程度上降低了生产效率，增加了工艺周期。

针对以上实际情况和实际存在的问题，提出了一种基于碳碳复合材料沉积的投炉装配优化方案，利用现场实时产生的数据，并依据工艺需求，充分利用沉积炉的容量，在线自动装配组合碳碳材料，给出满足生产要求的装配结果，以指导作业人员装配组合，提高生产效率。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种用于碳碳复合材料沉积的投炉装配优化方法的改进。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于碳碳复合材料沉积的投炉装配优化方法，包括如下步骤：

步骤一：输入待装配碳碳胚体的参数；