[发明专利]炭/炭复合材料异型螺旋管

摘要

本发明公开了一种炭/炭复合材料异型螺旋管，采用下述方法制备：以纯度大于99.9％的铜管为芯，按设计要求将其弯曲成螺旋管坯，在管坯上均匀、顺次往复缠绕炭纤维布，经过化学气相沉积，再熔化铜管芯制备炭/炭复合材料异型螺旋管，这种制备方法不采用任何机械加工等后处理方法就可直接制备出炭/炭复合材料异型螺旋管，而且制作过程简单，生产成本低。还可制备出其他复杂形状的空心炭/炭复合材料构件。

主权项

1、一种炭/炭复合材料异型螺旋管，其特征在于采用下述方法制备：1)首先将纯度大于99.9％的铜管，按设计要求弯曲成螺旋管坯；2)将1K或3K炭纤维布剪成宽为30mm～50mm条状，在体积百分比为3～5％的聚醋酸乙烯溶液中浸泡6～8小时，水温保持在70～80℃；3)用经过处理的炭纤维布在铜螺旋管坯上均匀、顺次往复缠绕，缠绕厚度为5～8mm，缠绕接头处用炭纤维线捆扎紧，然后用聚醋酸乙烯乳液在缠好的炭纤维布表面均匀涂刷；4)将这种制备好的缠有炭纤维布的铜螺旋管毛坯放在烘箱中干燥8～10小时，温度为150～250℃；5)将干燥好的毛坯两端的铜管分别夹在热梯度CVI炉的两个石墨电极上，进行化学气相沉积，炉内压强0.13MPa，通入流量为2～3m3/hr天然气，化学气相沉积炉的温度应在4～5小时内由室温升到800～900℃，沉积20～30小时，然后以100℃/hr的速度降温至300℃时，切断电源，关掉天然气，自然冷却到室温；6)将沉积好的带铜芯的炭/炭复合材料螺旋管放入等温炉内，炉内压强0.1MPa，通入氩气保护，氩气流量为0.5m3/hr，以20～25℃/min的升温速度将炉温升至1200～1300℃，保温1～1.5小时，内部铜管熔化后流出，随炉冷却到室温，即得炭/炭复合材料螺旋管。