CN204547220U - 包含圆筒状碳纤维浆式基材的绝热件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种包含圆筒状碳纤维浆式基材的绝热件。其具有保护层;(1)保护层是从由包含碳化材及/或石墨粉末的覆盖层、以及包含碳化材及/或石墨粉末的覆盖层及包含热分解碳的覆盖层的组合构成的群中选择的覆盖层;或(2)保护层是从由碳纤维织物层、包含混合碳纤维纺丝的混合碳纤维织物层及石墨薄片层构成的群中选择的至少1个薄片层;或(3)保护层是复合层,该复合层在从由碳纤维织物层及包含混合碳纤维纺丝的混合碳纤维织物层构成的群中选择的至少1个薄片层的表面上具有从由包含碳化材及/或石墨粉末的覆盖层、包含热分解碳的覆盖层、以及包含碳化材及/或石墨粉末的覆盖层及包含热分解碳的覆盖层的组合构成的群中选择的覆盖层。
Description
技术领域
本实用新型涉及包含圆筒状碳纤维浆式基材的绝热件。根据本实用新型,能够提供耐久性良好的高温炉用的绝热件。
背景技术
作为安装到真空炉、半导体单结晶成长炉、陶瓷烧结炉或C/C复合物烧结炉等高温炉的炉内的绝热件,通用的是圆筒型的绝热件。这样的高温炉用的绝热件在高温下不发生物性的劣化是重要的,作为其基材而使用碳纤维浆式基材。例如,作为使用碳纤维浆式基材的圆筒型的绝热件的制造方法,在专利文献1中如以下这样进行了公开。首先,将碳纤维及热硬化性树脂调制成浆。接着,通过吸引该浆,制造圆筒状的成形体。进而,通过将该成形体烧制,能够制造圆筒状的成形绝热件。
专利文献1:特开平2-208264号公报。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能够防止劣化的高温炉用的包含圆筒状碳纤维浆式基材的绝热件。
本实用新型者对于劣化较少的高温炉用的包含圆筒状碳纤维浆式基材的绝热件进行了专心研究,结果吃惊地发现,通过在圆筒状碳纤维浆式基材的外侧面、内侧面、上端面及下端面的至少1个面的一部分或全部具有保护层,能够防止碳纤维浆式基材的劣化。
本实用新型是基于这样的认识的。
因而,本实用新型关于以下这样的绝热件:
[1]一种绝热件,是包含烧制成的圆筒状碳纤维浆式基材的绝热件,在上述浆式基材的外侧面、内侧面、上端面及下端面的至少1个面的一部分或全部,具有保护层;(1)上述保护层是从由包含碳化材及/或石墨粉末的覆盖层、以及上述包含碳化材及/或石墨粉末的覆盖层及包含热分解碳的覆盖层的组合构成的群中选择的覆盖层;或(2)上述保护层是从由碳纤维织物层、包含混合碳纤维纺丝的混合碳纤维织物层及石墨薄片层构成的群中选择的至少1个薄片层;或(3)上述保护层是复合层,所述复合层在从由碳纤维织物层及包含混合碳纤维纺丝的混合碳纤维织物层构成的群中选择的至少1个薄片层的表面上,具有从由包含碳化材及/或石墨粉末的覆盖层、包含热分解碳的覆盖层、以及上述包含碳化材及/或石墨粉末的覆盖层及包含热分解碳的覆盖层的组合构成的群中选择的覆盖层。
[2]如[1]所述的绝热件,具有碳纤维强化碳复合材料。
[3]如[1]或[2]所述的绝热件,上述圆筒状碳纤维浆式基材具有侧面的开口部、侧面的切口、侧面的凹陷、阶梯状的上端面、阶梯状的下端面、斜面状的上端面、斜面状的下端面、或它们的两个以上的组合。
[4]如[1]~[3]中任一项所述的绝热件,通过从上端到下端的纵向的切断而被2~8分割。
[5]如[1]~[4]中任一项所述的绝热件,圆筒状碳纤维浆式基材的上端面的开口部的面积和下端面的开口部的面积相同或不同。
另外,上述专利文献1所记载的圆筒型绝热件在浆式基材的外侧面、内侧面、上端面及下端面上不具有保护层。
根据本实用新型的绝热件,由于能够防止绝热件的碳纤维浆式基材的劣化,所以能够将高温炉用绝热件的更换的周期(期间)延长。
附图说明
图1是表示本实用新型的包含圆筒状碳纤维浆式基材的绝热件的基本的实施方式之一的图。
图2是表示本实用新型的包含圆筒状碳纤维浆式基材的绝热件的、在侧面上具有开口部的实施方式的图。
图3是表示本实用新型的包含圆筒状碳纤维浆式基材的绝热件的、具有阶梯状的上端面的实施方式的图。
图4是表示本实用新型的包含圆筒状碳纤维浆式基材的绝热件的、在侧面具有切口的实施方式的图。
图5是表示本实用新型的包含圆筒状碳纤维浆式基材的绝热件的、上端的开口部和下端的开口部的大小不同的实施方式的图。
图6是表示本实用新型的包含圆筒状碳纤维浆式基材的绝热件的、具有向外侧倾斜的斜面状的上端面的实施方式的图。
图7是表示本实用新型的包含圆筒状碳纤维浆式基材的绝热件的、具有向内侧倾斜的斜面状的上端面的实施方式的图。
图8是表示圆筒状碳纤维浆式基材的制造方法的图。
具体实施方式
本实用新型的绝热件包括烧制成的圆筒状碳纤维浆式基材,在上述浆式基材的外侧面、内侧面、上端面及下端面的至少1个面的一部分或全部具有保护层。在图1中表示本实用新型的实施方式的1例。上述圆筒状碳纤维浆式基材的外侧面2是构成浆式基材的侧面的外周的面。此外,如图1所示,圆筒状碳纤维浆式基材的内侧面3是构成浆式基材的侧面的内侧的面。进而,圆筒状碳纤维浆式基材的上端面4是构成浆式基材的上部截面的面。此外,圆筒状碳纤维浆式基材的下端面5是构成浆式基材的下部截面的面。
此外,在本实用新型的绝热件中使用的圆筒状碳纤维浆式基材既可以如图1等所示那样上端面的开口部的面积和下端面的开口部的面积相同,也可以如图5所示那样上端面的开口部的面积和下端面的开口部的面积的大小不同,为将圆锥的前端切断那样的圆筒。即,也可以是从侧面观察的形状为梯形的圆筒状碳纤维浆式基材。
在本实用新型中使用的圆筒状碳纤维浆式基材中,在外侧面、内侧面、上端面及下端面的至少1个面的一部分或全部具有保护层。在表1中记载了具有保护层的面和不具有保护层的面的组合的15种实施方式。
<<圆筒状碳纤维浆式基材>>
在本实用新型中使用的圆筒状碳纤维浆式基材,是将以碳纤维及树脂的浆为材料、通过吸引而成形为圆筒状的成形体(以下,有时称作圆筒状浆式成形体)烧制成的。
在本实用新型中包含的圆筒状碳纤维浆式基材的体积密度没有被限定,优选的是0.10~0.40g/cm3的范围。
圆筒状碳纤维浆式基材中含有的碳纤维优选的是具有平均纤维径3~30μm。此外,构成圆筒状碳纤维浆式基材的碳纤维的纤维长优选的是100μm~100mm的范围。
以下,说明圆筒状碳纤维浆式基材的制造方法。
(浆的调制)
在圆筒状碳纤维浆式基材的制造方法中,第1,使碳纤维及/或能够碳纤维化的纤维(以下,有时称作碳纤维等)以及树脂分散到溶媒中而调制浆。除了树脂以外,也可以一起分散粘合剂。
作为在本实用新型的制造方法中使用的碳纤维或能够碳纤维化的纤维,只要能够在绝热件的制造中使用就可以,没有被特别限定。例如,作为能够碳纤维化的纤维,可以举出石油沥青纤维、煤沥青纤维、人造丝、聚丙烯腈纤维或苯酚树脂纤维,作为碳纤维,可以举出从这些原料得到的沥青类碳纤维、人造丝类碳纤维、聚丙烯腈类碳纤维或苯酚树脂类碳纤维。可以将上述能够碳纤维化的纤维(具体而言,石油沥青纤维、煤沥青纤维、人造丝、聚丙烯腈纤维或苯酚树脂纤维)、或者沥青类、人造丝类、聚丙烯腈类或苯酚树脂类的各自的碳化丝或石墨化丝单独或组合两种以上使用。
作为上述树脂,可以举出热塑性树脂或热硬化性树脂。作为热塑性树脂,可以举出聚缩醛、聚丙烯腈、苯乙烯/二乙烯苯共聚物、聚酰亚胺、聚碳酸酯、改性聚苯醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚芳酯、聚砜、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酰亚胺树脂、氟树脂、聚酰胺酰亚胺或聚醚醚酮。此外,作为热硬化性树脂,可以举出尿素树脂、三聚氰胺树脂、苯酚树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、氨基甲酸乙酯树脂、呋喃树脂等,但优选的是碳化出成率较高的苯酚树脂。树脂对于碳纤维浆的含浸量优选的是,相对于碳纤维100质量部为10~100质量部。
在浆的调制中使用的溶媒没有被特别限定,可以使用水、烃类、醇类、醚类、酯类或酮类、或者将这些溶媒混合两种以上的溶媒。
另外,在本说明书中,所谓“碳纤维”,包括碳化丝及石墨化丝,所谓“碳化丝”,是指将原料在650~1500℃下烧制成的,所谓“石墨化丝”,是指将原料或碳化丝在1500~3000℃下烧制成的。石墨化丝具体而言可以通过将碳化丝在惰性气体环境中进行“减压烧制”或“常压烧制”来得到。
(吸引成形)
通过将如上述那样调制成的浆吸引,吸引成形出圆筒状浆式成形体。吸引成形的方法没有被限定,如图7所示,在具有中心部为中空的圆筒形的吸引筒13的浆槽15中填充浆12,从连接在吸引泵上的吸引管14吸引,由此使碳纤维及树脂堆积到圆筒形的吸引筒13的外表面上。由此,能够得到中空筒状的浆式成形体11。
在吸引成形的结束后,为了使未处理圆筒状浆式成形体硬化,通过水蒸汽进行汽蒸(蒸汽加热)。汽蒸(蒸汽加热)的时间没有被特别限定,优选的是1小时~4小时。通过蒸汽加热,将树脂溶解而横跨在纤维间,再通过冷却而结合,能够得到硬化的圆筒状浆式成形体。此外,作为使未处理的圆筒状浆式成形体硬化的方法,可以使用包括上述汽蒸(蒸汽加热)的加热处理。作为加热处理的热媒体,可以举出蒸汽或热风。
进而,通过将得到的蒸汽处理后的圆筒状浆式成形体干燥、然后烧制,能够得到圆筒状碳纤维浆式基材。上述蒸汽处理后的圆筒状浆式成形体优选的是在烧制前充分干燥。例如,干燥可以使用干燥机在氮气环境下、在80~180℃的范围的适当的温度下进行。干燥时间没有被特别限定,优选的是持续到不再看到由溶媒的蒸发带来的蒸汽处理后的圆筒状浆式成形体的重量减少。
(烧制)
将上述圆筒状浆式成形体通过在惰性气体环境下或真空下以650~1500℃烧制而发生碳化,通过以1500~3000℃烧制而发生石墨化。作为惰性气体,可以举出氮、氦或氩等。本说明书中的“烧制”,包括发生碳化的热处理以及发生石墨化的热处理。因而,浆式成形体包括碳化者及石墨化者,但在作为绝热件使用的情况下,石墨化者在以高纯度使用时的产生气体量较少、高温稳定性良好这一点上是优选的。
本实用新型的绝热件具有后述的保护层,但也可以在将圆筒状浆式成形体烧制后使保护层附着,也可以在使保护层附着到圆筒状浆式成形体上之后进行烧制。
<<保护层>>
本实用新型的绝热件在上述本实用新型中使用的基材的外侧面、内侧面、上端面及下端面的至少1个面的一部分或全部具有保护层。在本说明书中,在保护层中,包括覆盖层、薄片层、或将覆盖层及薄片层组合的复合层。
进而,作为覆盖层,可以举出包含碳化材及/或石墨粉末的覆盖层(以下,有时称作OS覆盖层)或将包含碳化材及/或石墨粉末的覆盖层及包含热分解碳的覆盖层(以下,有时称作PG覆盖层)组合的覆盖层。
此外,作为薄片层,可以举出碳纤维织物层、混合碳纤维织物层或石墨薄片层。
进而,作为复合层,可以举出下述复合层:在碳纤维织物层或包含混合碳纤维纺丝的混合碳纤维织物层的任1个薄片层的表面上,具有包含碳化材及/或石墨粉末的OS覆盖层、包含热分解碳的PG覆盖层或将OS覆盖层及PG覆盖层组合的覆盖层的任1个覆盖层。在表2中记载保护层的实施方式。
在本实用新型中使用的基材中,可以在表1所记载的15种实施方式的各自中具有表2所记载的11种实施方式的保护层。进而,在表1所记载的15种实施方式中,在两个以上的面上具有保护层的情况下,也可以是两个以上的面具有表2所记载的不同的实施方式的保护层。
(覆盖层)
覆盖层包括包含碳化材及/或石墨粉末的OS覆盖层、或上述OS覆盖层及PG覆盖层的组合。
(OS覆盖层)
OS覆盖层是将特定的包含碳化材及/或石墨粉末的涂层剂(以下,有时称作OS涂层剂)覆盖在绝热件的基材上的结构,能够对绝热件赋予良好的表面平滑性、表面光泽性、和充分低的气体透过性。进而,能够对层叠了该绝热件用涂敷层的绝热件赋予良好的防尘性、耐氧化性、机械强度及绝热效果。作为石墨粉末,优选的是可以举出鳞状石墨粉末。
上述OS涂层剂优选的是在碳化材及/或石墨粉末以外还包含粘结剂,可以使水类液剂含有这些成分而覆盖到基材上。
碳化材其碳化率优选的是40%以上,可以举出例如碳化率可以成为40%以上的热硬化性树脂或沥青等可碳化的材料、已经碳化的材料或包含它们任一种的材料。具体而言,作为热硬化性树脂,可以举出例如苯酚树脂、呋喃树脂等。此外,作为上述热硬化性树脂以外的其他碳化材,可以举出例如土状石墨粉末、人造石墨粉末、玻碳粉末、碳粉、碳黑等。此外,在这样的碳化材中,也从向碳化成形体的粘接性更高、并且具有适当的流动性的观点,优选的是使用呋喃树脂。
作为上述鳞状石墨粉末的平均粒径,在被涂层材的体积密度是0.08~0.8g/cm3的情况下,优选的是50μm~500μm。
进而,优选的是与具有上述平均粒径的鳞状石墨粉末(以下,称作“第一鳞状石墨粉末”)并用而使用具有更小的平均粒径的其他的鳞状石墨粉末(以下,称作“第二鳞状石墨粉末”)。通过使上述绝热件用涂层剂含有这样的第二鳞状石墨粉末,在涂层时可能第二鳞状石墨粉末进入到在第一鳞状石墨粉末的粒子间产生的间隙中,使鳞状石墨粉末的粒子间的间隙减小。作为这样的第一及第二鳞状石墨粉末没有特别限制,但可以使用天然产(也包括具有结晶取向性的块状天然石墨)或在高炉炉底产生的集结石墨等。
此外,上述粘结剂优选的是从由甲基纤维素、乙基纤维素、甲乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟甲基乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇及淀粉构成的群中选择的至少1种,特别优选的是甲基纤维素。
水类液剂使上述粘结剂溶解且使上述碳化材分散或溶解。作为这样的水类液剂,可以举出水和与水有相溶性的有机溶剂。作为这样的有机溶剂,可以举出例如甲醇、乙醇等醇类;丙酮等酮类;2-呋喃乙醛等醛类;丁基二甘醇等甘醇类等,但优选的是使用丁基二甘醇、乙基溶纤剂等有机溶剂,更优选的是使用丁基二甘醇。此外,作为这样的水类液剂,可以将水和水以外的1种或两种以上的上述有机溶剂混合使用。
上述OS涂层剂优选的是,相对于上述碳化材100质量部,上述石墨粉末的含有量为10~200质量部,上述粘结剂的含有量为2~50质量部及上述水类液剂的含有量为50~600质量部。
对基材涂敷OS涂层剂的方法没有特别限制,可以适当采用周知的方法,例如可以举出使用印刷机或棒式涂敷机等机器的方法,或使用滚子、刷毛等的方法,用喷雾器等通过喷淋而涂敷的方法等。
作为OS涂层剂的涂敷量,根据涂敷的碳化成形体的种类而不同,但优选的是500~3000g/m2。在这样的OS涂层剂的碳化工序中,通常将涂敷了OS涂层剂的碳化成形体也同时碳化处理。此外,也可以为了碳化而得到的绝热件用层叠体自身的高纯度化或超高纯度化而再进行烧制。
(PG覆盖层)
PG覆盖层是将热分解碳覆盖到绝热件的基材上的结构,能够对绝热件赋予良好的耐氧化性及气体不渗透性,例如能够防止SiO气体或Si气体与基材反应。
作为上述热分解碳的原料,可以举出甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、环已烷、萘、蒽、芘、苯、甲苯、二甲苯、吡啶、烯丙基苯、六甲苯、苯胺、苯酚、1,2-二溴乙烯、2-丁炔、乙炔、联苯、二苯乙炔、苯乙烯、丙烯腈、吡咯、二氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烯或噻吩,但优选的是苯、乙炔、乙烯、甲烷、乙烷或丙烷,特别更优选的是甲烷。这些烃既可以单独使用,或者也可以将两种以上混合使用。
上述烃在浓度100%下也能够使用,但优选的是通过氢、氩、氮或氦等气体稀释使用,特别优选的是用氢稀释。烃的浓度没有限定,例如可以稀释为浓度0.01~80%左右。在烃的浓度过低的情况下,反应不充分地进行。
反应温度只要能够涂层上述烃就可以,没有被限定,例如可以在600~2000℃下涂层。
(OS覆盖层及PG覆盖层的组合)
组合了OS覆盖层及PG覆盖层的覆盖层没有被限定,但优选的是在OS覆盖层上再重叠PG覆盖层。通过将两个覆盖层组合,能够得到表面平滑性、表面光泽性、气体不渗透性、耐氧化性及防尘性良好的绝热件。
(薄片层)
上述薄片层包括碳纤维织物层、包含混合碳纤维纺丝的混合碳纤维织物层或石墨薄片层。
(碳纤维织物层)
碳纤维织物层只要是将碳纤维纺丝织成的结构就可以,没有特别限定。例如,作为碳纤维纺丝,可以举出由聚丙烯腈类(PAN类)碳纤维构成的纺丝、由沥青类各向异性碳纤维构成的纺丝、由人造丝类碳纤维构成的纺丝、或由沥青类各向同性碳纤维构成的纺丝。
使用上述碳纤维纺丝,能够织成作为本实用新型的碳纤维织物层使用的碳纤维织物。例如可以使用梭织机或剑杆织机,做成平纹织物、斜纹织物、缎纹织物或方平织物等织物。
碳纤维织物的目付(FAW)优选的是100~1200g/m2。在碳纤维织物中,植入密度在经向及纬向上都没有被特别限定。经向及纬向的植入密度也可以不同,但优选的是相同的植入密度。
碳纤维织物的厚度优选的是0.3~2.0mm。碳纤维织物的厚度根据碳纤维纺丝的细度(tex)及碳纤维织物的植入密度等决定。
(混合碳纤维织物层)
混合碳纤维织物层只要是由混合碳纤维纺丝织成的就可以,没有被限定。混合碳纤维纺丝是通过由聚丙烯腈类(PAN类)碳纤维构成的纺丝、由沥青类各向异性碳纤维构成的纺丝、由人造丝类碳纤维构成的纺丝、以及由沥青类各向同性碳纤维构成的纺丝的任一种纺丝的组合构成的。作为混合碳纤维纺丝,例如国际公开第2008/023777号公报所记载的碳纤维纺丝是下述混合碳纤维纺丝:包含平均纤维径12μm以下、优选的是5~12μm的芯材用碳纤维、以及平均纤维径超过12μm、优选的是超过12μm~20μm的鞘材用碳纤维。
使用上述混合碳纤维纺丝,能够织成作为本实用新型的碳纤维织物层使用的碳纤维织物。例如可以使用梭织机或剑杆织机,做成平纹织物、斜纹织物、缎纹织物或方平织物等织物。
(石墨薄片层)
石墨薄片只要有气密性、挠性、并且即使暴露在高温下也不收缩就可以,没有被特别限定。石墨薄片可以通过在高温下从一方向施力并加压成形、使取向一致于平行方向来制作。石墨薄片的原材料也没有被特别限定,是天然石墨和人造石墨的哪种都可以,其形状也除了鳞片状以外,也可以是纤维状、粉末状等其他形状。
上述碳纤维织物层、混合碳纤维织物层或石墨薄片层可以通过粘接剂附着到基材的外侧面、内侧面、上端面及下端面的至少1个面上。作为粘接剂,可以使用下述粘接剂组成物:例如均匀地混合分散了热硬化性预聚物60~100质量部、热硬化性树脂20~60质量部;短纤维长碳纤维、碳黑、碳粉末或石墨粉末5~20质量部;溶剂5~20质量部;及水5~20质量部。粘接剂的使用量对于碳纤维织物等优选的是500~3000g/m2。粘接剂的涂敷的方法可以使用通常的方法,例如可以用刮刀、刷毛或滚子等涂敷。
(复合层)
本实用新型的绝热件可以作为保护层而具有组合了上述薄片层及覆盖层的复合层。复合层是在基材上附着从由碳纤维织物层及混合碳纤维织物层构成的群中选择的薄片层、再在其表面上附着从由OS覆盖层、PG覆盖层、以及组合了OS覆盖层及PG覆盖层的覆盖层构成的群中选择的覆盖层的结构。
因而,作为复合层,可以举出碳纤维织物层及OS覆盖层的组合、碳纤维织物层及PG覆盖层的组合、碳纤维织物层、OS覆盖层及PG覆盖层的组合、混合碳纤维织物层及OS覆盖层的组合、混合碳纤维织物层及PG覆盖层的组合、或混合碳纤维织物层、OS覆盖层及PG覆盖层的组合。包括OS覆盖层及PG覆盖层的组合没有被限定,但优选的是在OS覆盖层上再重叠PG覆盖层。这些复合层只要附着到基材的外侧面、内侧面、上端面及下端面的至少1个面的一部分或全部上就可以。
<<绝热件的形状>>
本实用新型的绝热件的形状只要是圆筒状就可以,没有被限定,可以在上端面、下端面、侧面或它们的两个以上中有形状的变化。具体而言,基材可以具有侧面的开口部、侧面的切口、阶梯状的上端面、阶梯状的下端面、斜面状的上端面、斜面状的下端面或它们的两个以上的组合。
(侧面的开口部)
本实用新型的绝热件可以如图2所示那样在基材的侧面上制作开口部。开口部例如为了安装监视用的窗材而制作。开口部的数量没有被限定,可以适当制作需要的数量的开口部。
(侧面的切口)
本实用新型的绝热件可以如图4所示那样在基材的侧面上制作切口。切口例如为了加热器电极的设置或内部气体的排出口(吸引口)的设置等而制作。因而,切口的形状也没有被限定,可以制作U字型、V字型或方形类型的切口。切口的数量及位置没有被限定,可以适当制作需要的数量的切口。
(侧面的凹陷)
本实用新型的绝热件可以在基材的侧面上制作凹陷。凹陷例如为了绝热件的把手、或用来决定绝热件的位置的记号而制作。因而,凹陷的形状也没有被限定,可以制作圆型或方形类型的凹陷。凹陷的数量及位置没有被限定,可以适当制作需要的数量的凹陷。
(阶梯状的上端面及阶梯状的下端面)
本实用新型的绝热件可以如图3所示那样制作阶梯状的上端面。阶梯状的上端面例如匹配于其他相邻的绝热件的形状、或用于定位的碳的形状来制作。阶梯也可以如图3那样内侧面较低,也可以相反内侧面较高且外侧面较低。阶梯的级数也没有被特别限定,可以根据需要而制作两级以上的阶梯。
虽然在图中没有表示,但本实用新型的绝热件也可以具有阶梯状的下端面。下端面的阶梯也可以与上端面同样制作。
(斜面状的上端面及斜面状的下端面)
本实用新型的绝热件在图中没有表示,但也可以具有斜面状的上端面及/或斜面状的下端面。斜面状的上端面及或斜面状的下端面例如匹配于其他相邻的绝热件的形状或用于定位的碳的形状而制作。斜面既可以向内侧面倾斜,也可以相反向外侧面倾斜。
上述阶梯状的上端面、阶梯状的下端面、斜面状的上端面或斜面状的下端面既可以任1个是这些形状,也可以上端面及下端面是相同的形状,也可以上端及下端面是不同形状的组合。
开口部的内端面、切口的内端面、阶梯状的上端面、阶梯状的下端面、斜面状的上端面、斜面状的下端面也可以不具有覆盖层,但可以具有覆盖层。作为覆盖层,可以举出OS覆盖层、PG覆盖层、以及组合了OS覆盖层及PG覆盖层的覆盖层。
<<碳纤维强化碳复合材料>>
本实用新型的绝热件也可以在上述基材上具备板状的薄片状的碳纤维强化碳复合材料。
例如,可以在基材及碳纤维强化碳复合材料上制作孔,在绝热件的内侧面的全部或一部分上用石墨性的螺栓及螺母连结薄片状的碳纤维强化碳复合材料。螺栓优选的是固定到炉的内壁上。碳纤维强化碳复合材料具有将这些面或端面保护的作用。因而,碳纤维强化碳复合材料的厚度没有被限定,但优选的是0.3~5mm。此外,也可以通过在基材或碳纤维强化碳复合材料上代替孔而制作螺纹槽,用螺栓连结。进而,也可以通过将基材和碳纤维强化碳复合材料用粘接剂粘接并进行碳化而连结。
碳纤维强化碳复合材料有时也称作碳碳复合材料(carbon-carbon
composite)、C/C复合物(C/C
composite)、或强化碳碳(reinforced carbon-carbon;RCC)。具体而言,可以通过在PAN类碳纤维(织物或多根纤维体)中含浸苯酚树脂等在硬化成形后烧制而得到。
<<分割>>
本实用新型的绝热件可以通过从上端到下端的纵向的切断而2分割~8分割。通过切断,能够使输送、运入或设置变容易。在较小的绝热件的情况下,有进行2、3或4分割的情况。在较大的绝热件的情况下,可以进行4分割、6分割或8分割等。
产业上的可利用性
本实用新型的包含圆筒状碳纤维浆式基材的绝热件可以作为高温炉用的绝热件使用。
附图标记说明
1・・・绝热件;
2・・・外侧面;
3・・・内侧面;
4・・・上端面;
5・・・下端面;
6・・・开口部;
7・・・内端面;
8・・・阶梯状的上端面;
9・・・侧面的切口;
10・・・斜面状的上端面;
11・・・浆式成形体;
12・・・浆;
13・・・吸引筒;
14・・・吸引管;
15・・・分散槽。
Claims (5)
1.一种包含圆筒状碳纤维浆式基材的绝热件,其特征在于,
在上述浆式基材的外侧面、内侧面、上端面及下端面的至少1个面的一部分或全部,具有保护层;
(1)上述保护层是从由包含碳化材及/或石墨粉末的覆盖层、以及上述包含碳化材及/或石墨粉末的覆盖层及包含热分解碳的覆盖层的组合构成的群中选择的覆盖层;或
(2)上述保护层是从由碳纤维织物层、包含混合碳纤维纺丝的混合碳纤维织物层及石墨薄片层构成的群中选择的至少1个薄片层;或
(3)上述保护层是复合层,所述复合层在从由碳纤维织物层及包含混合碳纤维纺丝的混合碳纤维织物层构成的群中选择的至少1个薄片层的表面上,具有从由包含碳化材及/或石墨粉末的覆盖层、包含热分解碳的覆盖层、以及上述包含碳化材及/或石墨粉末的覆盖层及包含热分解碳的覆盖层的组合构成的群中选择的覆盖层。
2.如权利要求1所述的包含圆筒状碳纤维浆式基材的绝热件,其特征在于,
包含圆筒状碳纤维浆式基材的绝热件具有碳纤维强化碳复合材料。
3.如权利要求1或2所述的包含圆筒状碳纤维浆式基材的绝热件,其特征在于,
上述圆筒状碳纤维浆式基材具有侧面的开口部、侧面的切口、侧面的凹陷、阶梯状的上端面、阶梯状的下端面、斜面状的上端面、斜面状的下端面或它们的两个以上的组合。
4.如权利要求1或2所述的包含圆筒状碳纤维浆式基材的绝热件,其特征在于,
包含圆筒状碳纤维浆式基材的绝热件通过从上端到下端的纵向的切断而被2~8分割。
5.如权利要求1或2所述的包含圆筒状碳纤维浆式基材的绝热件,其特征在于,
圆筒状碳纤维浆式基材的上端面的开口部的面积和下端面的开口部的面积相同或不同。
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