CN214300344U - 一种化学气相沉积-高温处理一体化高温炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种化学气相沉积‑高温处理一体化炉，炉盖上配合有炉体，炉体内部安装有加热保温系统，加热保温系统远离炉盖的一端连接有出料盘；体的一侧壁安装有测温装置；该测温装置穿过炉体、加热保温系统进入炉体中心；炉体的另一侧壁安装有电极；出料盘的底部连接有进气系统，该进气系统用以给炉体内部充入气体并与工作件发生反应。对完成沉积过程的材料进行需要高温处理时，由于炉体内部设置有加热及保温系统，通过电极对加热及保温系统的中频感应线圈进行加热，将炉体内部温度升高到1800℃以上进行高温处理，完成材料制备的全过程。将沉积炉与高温炉整合到一台设备节约了工作程序，降低设备运行成本、人力成本、时间成本等。
Description
技术领域
本发明属于高温炉技术领域，涉及一种化学气相沉积-高温处理一体化炉。
背景技术
碳纤维增强高温复合材料的制备工艺包括化学气相沉积工艺、先躯体浸渍裂解工艺、反应熔体浸渗工艺等。不同工艺需借助专用设备进行材料制备,包括有化学气相沉积炉、先躯体浸渍-固化炉、高温裂解炉、反应熔体浸渗炉等。
其中，碳纤维增强碳基复合材料采用化学气相沉积制备工艺，在完成化学气相沉积过程后需对材料进行1800℃以上的高温处理以改善材料的均匀性及摩擦学性能；由于化学气相沉积炉的工作温度约为1100℃，为了使得温度达到1800℃需采用专用高温处理炉；同时，物料由沉积炉转至高温炉需经过沉积炉降温-沉积炉出炉-物料运输-高温炉装炉-高温炉升温等多个过程，上述工艺过程导致设备运行成本高昂、人力成本增大、时间延长（单次出-装炉的时间成本不低于 7 个工作日），且存在安全隐患等，给生产过程带来诸多问题。
实用新型内容
本发明的目的是提供一种化学气相沉积-高温处理一体化炉，能够降低成本，提高生产效率。
本发明所采用的技术方案是：一种化学气相沉积-高温处理一体化炉，包括炉盖，炉盖上配合有炉体，炉体内部安装有加热保温系统，加热保温系统远离炉盖的一端连接有出料盘；
炉体的一侧壁安装有测温装置；该测温装置穿过炉体、加热保温系统进入炉体中心；
炉体的另一侧壁安装有电极；
出料盘的底部连接有进气系统，该进气系统用以给炉体内部充入气体并与工作件发生反应。
本发明的特点还在于，
加热及保温系统包括有碳纤维保温和毡中频感应线圈；
碳纤维保温毡固定在炉体的内壁；
中频感应线圈穿过碳纤维保温毡通过螺栓固定在炉体内壁。
中频感应线圈通过电极提供电流。
炉体开设有测温孔，该测温孔上安装有测温装置；
测温装置采用钨铼热偶。
钨铼热偶的热端穿过炉体并固定炉体的内部；
钨铼热偶的冷端通过法兰设置在炉体的外壁上。
炉体的底部通过法兰与出料盘连接；
炉体与出料盘之间设置有密封橡胶圈。
炉盖上方的中部设有与炉体连通的连接管，连接管通过真空管与真空泵连接。
进气系统通过进气管道穿过出料盘进入炉体内。
炉盖位于炉体的上方，炉盖通过螺栓连接在炉体上。
还包括有支撑架，支撑架上嵌入炉体。
本发明的有益效果是：本实用新型的一种化学气相沉积-高温处理一体化炉，对完成沉积过程的材料进行需要高温处理时，由于炉体内部设置有加热及保温系统，通过电极对加热及保温系统的中频感应线圈进行加热，将炉体内部温度升高到 1800℃以上进行高温处理，完成材料制备的全过程。将沉积炉与高温炉整合到一台设备节约了工作程序，降低设备运行成本、人力成本、时间成本等。
附图说明
图1是本实用新型的一种化学气相沉积-高温处理一体化炉的结构示意图。
图中，1.炉盖，2.炉体，3.加热保温系统，4.测温装置，5.出料盘，6.进气系统，7.支撑架，8.真空泵，9.电极，10.连接管，11.真空管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本实用新型提供一种化学气相沉积-高温处理一体化炉，包括炉盖1，炉盖1上配合有炉体2，炉体2内部安装有加热保温系统3，加热保温系统3远离炉盖的一端连接有出料盘5；炉体2的一侧壁安装有测温装置4；该测温装置4穿过炉体2、加热保温系统3进入炉体2中心；炉体2的另一侧壁安装有电极9；出料盘5的底部连接有进气系统6，进气系统6用以给炉体2内部充入气体并与工作件发生反应。
加热及保温系统3包括有碳纤维保温和毡中频感应线圈；碳纤维保温毡焊接在炉体2的内壁，用以给炉体2保温；中频感应线圈穿过碳纤维保温毡通过螺栓固定在炉体2内壁，中频感应线圈用以给炉体2内部加热。
中频感应线圈与炉体2之间设有绝缘垫。
炉体2开设有测温孔，测温孔上安装有测温装置4；测温装置4采用钨铼热偶；钨铼热偶的热端穿过炉体2固定炉体2的内部，用以测量炉体2内部的温度；钨铼热偶的冷端通过法兰焊接在炉体2的外壁上。钨铼热偶与西门子温控仪相连，显示温度并对温度控制。钨铼热偶检测温度范围为0~2100℃。
炉体2的底部通过法兰与出料盘5连接；炉体2与出料盘5之间设置有密封橡胶圈。
炉盖1位于炉体2的上方，炉盖1通过螺栓连接在炉体2上。炉盖1上方的中部设有与炉体2连通的连接管10，连接管10通过真空管11与真空泵8连接；真空泵选用机械泵，该机械泵通过真空管用以将炉体2内部抽真空，并对抽出的尾气进行处理；真空管11选用DN100的真空管道连。
电极9用以给加热及保温系统3的中频感应线圈提供电流。电极9采用感应线圈电极，感应线圈电极通过聚四氟乙烯法兰板固定在炉体2上。
进气系统6通过进气管道穿过出料盘5进入炉体2内，进气管道的气体与工作件发生反应。预热器摆放在出料盘5上，用以给进气系统6的气体进行加热。
还包括有支撑架7，支撑架7上嵌入炉体2。支撑架7用以支撑炉体2的重量。
本实用新型提供一种化学气相沉积-高温处理一体化炉的工作过程：
在使用过程中，打开炉盖1，将工件放入炉体2内部后，合上炉盖1；炉体2底部的进气系统6充入甲烷或乙烯，气体自炉体2的底部向炉盖1流动，该气体与工件发生反应后，气体被通过真空泵8的动力沿与炉盖1顶部连通的连接管10排出，完成工件的化学气相沉积过程；在完成工件的化学气相沉积过程之前真空泵8可以对炉体2内部进行抽真空处理。对完成沉积过程的材料进行需要高温处理时，由于炉体2内部设置有加热及保温系统3，通过电极9对加热及保温系统3的中频感应线圈进行加热，将炉体2内部温度升高到 1800℃以上进行高温处理，碳纤维保温毡用以对炉体2内部的温度进行保温，测温装置4用以测量炉体2内部的温度；达到规定时间后，冷却，由出料盘 5 出炉。冷却时，通过进气系统6充入氩气进行冷却或者随炉冷却。
通过上述方式，本实用新型的一种化学气相沉积-高温处理一体化炉，对完成沉积过程的材料进行需要高温处理时，由于炉体2内部设置有加热及保温系统3，通过电极9对加热及保温系统3的中频感应线圈进行加热，将炉体2内部温度升高到 1800℃以上进行高温处理，完成材料制备的全过程。将沉积炉与高温炉整合到一台设备节约了工作程序，降低设备运行成本、人力成本、时间成本等。
Claims (10)
1.一种化学气相沉积-高温处理一体化炉，其特征在于，包括炉盖(1)，所述炉盖(1)上配合有炉体(2)，所述炉体(2)内部安装有加热保温系统(3)，所述加热保温系统(3)远离所述炉盖(1)的一端连接有出料盘(5)；
所述炉体(2)的一侧壁安装有测温装置(4)；该测温装置(4)穿过所述炉体(2)、所述加热保温系统(3)进入所述炉体(2)中心；
所述炉体(2)的另一侧壁安装有电极(9)；
所述出料盘(5)的底部连接有进气系统(6)，该进气系统(6)用以给所述炉体(2)内部充入气体并与工作件发生反应。
2.如权利要求1所述的一种化学气相沉积-高温处理一体化炉，其特征在于，所述加热及保温系统(3)包括有碳纤维保温和毡中频感应线圈；
所述碳纤维保温毡固定在所述炉体(2)的内壁；
所述中频感应线圈穿过碳纤维保温毡通过螺栓固定在所述炉体(2)内壁。
3.如权利要求2所述的一种化学气相沉积-高温处理一体化炉，其特征在于，所述中频感应线圈通过所述电极(9)提供电流。
4.如权利要求1所述的一种化学气相沉积-高温处理一体化炉，其特征在于，所述炉体(2)开设有测温孔，该测温孔上安装有测温装置(4)；
所述测温装置(4)采用钨铼热偶。
5.如权利要求4所述的一种化学气相沉积-高温处理一体化炉，其特征在于，所述钨铼热偶的热端穿过所述炉体(2)并固定炉体(2)的内部；
所述钨铼热偶的冷端通过法兰设置在所述炉体(2)的外壁上。
6.如权利要求1所述的一种化学气相沉积-高温处理一体化炉，其特征在于，所述炉体(2)的底部通过法兰与所述出料盘(5)连接；
所述炉体(2)与所述出料盘(5)之间设置有密封橡胶圈。
7.如权利要求1所述的一种化学气相沉积-高温处理一体化炉，其特征在于，所述炉盖(1)上方的中部设有与炉体(2)连通的连接管(10)，连接管(10)通过真空管(11)与真空泵(8)连接。
8.如权利要求1所述的一种化学气相沉积-高温处理一体化炉，其特征在于，所述进气系统(6)通过进气管道穿过所述出料盘(5)进入所述炉体(2)内。
9.如权利要求1所述的一种化学气相沉积-高温处理一体化炉，其特征在于，所述炉盖(1)位于所述炉体(2)的上方，所述炉盖(1)通过螺栓连接在所述炉体(2)上。
10.如权利要求1所述的一种化学气相沉积-高温处理一体化炉，其特征在于，所述炉体(2)还包括有支撑架(7)，所述支撑架(7)上嵌入所述炉体(2)。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117328168A (zh) * | 2023-09-27 | 2024-01-02 | 陕西美兰德新材料股份有限公司 | 一种碳纤维用管式高温陶瓷化炉 |
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| CN117328168B (zh) * | 2023-09-27 | 2024-06-07 | 陕西美兰德新材料股份有限公司 | 一种碳纤维用管式高温陶瓷化炉 |
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