[发明专利]一种炭炭坩埚的制作方法

摘要

本发明公开了一种炭炭坩埚的制作方法，通过将碳纤维在芯模的表面进行逐层缠绕成型，制得坩埚预制体，然后对坩埚预制体进行坩埚固化及坩埚增密处理，最终制得密度≥1.70g/cm3的炭炭坩埚成品。其中，在坩埚预制体缠绕过程中，第一层至倒数第二层的碳纤维在芯模上的缠绕角度为0-45°，最后一层碳纤维的缠绕角度为0-90°，所述碳纤维的丝束为1～350K，缠绕完成后，相邻两层碳纤维的缠绕方向彼此错开。本发明所述的炭炭坩埚的制作方法，克服了原有石墨重且易碎的缺点，制得的坩埚内部丝束分布均匀，厚度均匀，层间贴合紧密，坩埚的整体物理性能优异，使用寿命长。

主权项

一种炭炭坩埚的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：1）坩埚预制体制作：将碳纤维在芯模的表面进行逐层缠绕成型，制得坩埚预制体，2）坩埚固化：将步骤1）中缠绕好的坩埚预制体进行热固化处理：先在60～100℃下，热固化处理1‑2小时，然后升温至170～230℃，热固化处理2‑4小时，然后降温至室温，脱模；3）坩埚增密：以化学气相沉积、树脂浸渍‑炭化及沥青浸渍‑炭化相结合的方式对坩埚制品进行增密处理，其中：所述的化学气相沉积，其具体步骤为：在温度为800‑1200℃、压力为500～1200Pa下，向化学气相炉中通入天然气，对坩埚制品进行化学气相沉积；所述的树脂浸渍‑炭化，其具体步骤为：将坩埚制品放入真空‑压力树脂浸渍罐中在压力≤‑0.080MPa下进行树脂浸渍固化处理，然后将浸渍后的坩埚制品转入碳化炉中在0.3‑5MPa下进行炭化处理；所述的沥青浸渍‑炭化，其具体步骤为：将坩埚制品放入真空‑压力沥青浸渍罐中在压力≤‑0.080MPa下进行沥青浸渍固化处理，然后将浸渍后的坩埚制品转入碳化炉中在30‑100MPa下进行炭化处理；4）制品密度检测：对步骤3）中制得的坩埚制品进行密度检测，对于密度＜1.70g/cm3的坩埚制品，重复步骤3）中的坩埚增密步骤，直至坩埚的密度≥1.70g/cm3，获得炭炭坩埚成品。