im体育本发明适用于碳碳产品制备工艺技术领域,提供了一种快速制备碳碳产品制备方法,包括CVD气相沉积炉、碳源气体及辅助气体系统、粉尘及焦油过滤系统和水循环冷凝系统及尾气焚烧系统,该装置解决了现有的CVD气相沉积炉内部在进行导气的过程中无法做到均匀的导气过程,气体利用率无法达到最大,增加了制备时间以及能耗和设备的折旧率,降低了最终生产效率,且无法避免尾气对周围环境造成污染的问题,达到并能够实现独立的进出气,使产品内部导气均匀及气体利用率达到最大,有效地缩短了整个工艺过程的时间,降低能耗及设备折旧率,防止整
首先用磨粉机将石油焦研磨至平均粒径8μm,所用石油焦水分<0.6%,水分<0.6%,
挥发分<1.1%,接着将研磨过后的石油焦经尘及焦油过滤系统过滤,以此得到待加工的粉
将S1中所得到的待加工的粉尘及焦油投入到碳素混捏锅内预热至130℃,同时,将温度
为210℃的液态沥青按1/3的焦粉重量投入到混捏锅内,形成料柱糊料原料,接着通过混捏
机器在190℃的保温条件下对混捏锅内的料柱糊料原料进行混捏,持续40min后得到料柱糊
将S2中所得到的若干料柱糊料依次同比例放入多个柱形模具中,然后对多个柱形模具
首先将S3中所得到的若干料柱放入CVD气相沉积炉中,并同时调整CVD气相沉积炉的压
力值,接着对CVD气相沉积炉内部的若干料柱进行加热,且加热的过程中可经源气体及辅助
气体系统向CVD气相沉积炉中通入天然气和辅助气体,另外,在通入天然气和辅助气体过后
停止对S4中CVD气相沉积炉的加热,且同时停止向S4中的CVD气相沉积炉内通入天然气
将上述中CVD气相沉积炉内部所得到的碳碳半产品产品经水循环冷凝系统冷却后拿
将S5中的碳碳半产品放置在150‑300H的工艺时间内得到密度在1.30~1.45g/cm
2.根据权利要求1所述的一种快速制备碳碳产品制备,其特征在于:包括CVD气相沉积
炉、碳源气体及辅助气体系统、粉尘及焦油过滤系统和水循环冷凝系统及尾气焚烧系统。
3.根据权利要求2所述的一种快速制备碳碳产品制备im体育,其特征在于:所述碳源气体及辅
4.根据权利要求3所述的一种快速制备碳碳产品制备,其特征在于:所述水循环冷凝系
5.根据权利要求4所述的一种快速制备碳碳产品制备,其特征在于:所述CVD气相沉积
炉外周侧面设置有控制器,所述CVD气相沉积炉内部设置有加热器;所述CVD气相沉积炉底
部设置有加热电极,所述加热电极与加热器电连接,所述控制器与加热器通过变压器电连
6.根据权利要求1所述的一种快速制备碳碳产品制备,其特征在于:所述天然气为碳源
7.根据权利要求6所述的一种快速制备碳碳产品制备,其特征在于:所述CVD气相沉积
所述天然气进气管内部依次设置有档气板、碳毡;所述辅助气体进气管内部依次设置
8.根据权利要求7所述的一种快速制备碳碳产品制备,其特征在于:所述料柱外周侧面
[0001]本发明涉及碳碳产品制备工艺技术领域,更具体地说,它涉及一种快速制备碳碳
[0002]碳碳产品制是指由碳纤维及其织物增强的碳基复合材料,它具有低密度、高强度、
高模量、高热导率、低膨胀系数、良好的摩擦性能、良好的抗热震性和高尺寸稳定性等优点;
碳碳产品作为一种热结构与功能一体化的优良工程材料,自诞生以来在军事工业上取得了
[0003]目前,市场上的碳碳产品制备过程中多是通过CVD气相沉积炉进行制备,然而现有
[0004]现有的碳碳产品制备过程难以实现独立的进出气,且CVD气相沉积炉内部在进行
导气的过程中无法做到均匀的导气过程,使得整个制备过程的气体利用率无法达到最大,
增加了整个工艺制备过程的时间,增加了整个工艺制备过程的能耗以及CVD气相沉积炉的
折旧率,降低了碳碳产品的最终生产效率,且无法避免整个工艺过程中的尾气对周围环境
[0005]针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种能够实现独立的进出气,
且改造优化CVD气相沉积炉及产品装配方式及工装的使用,使产品内部导气均匀及气体利
用率达到最大,有效地缩短了整个工艺过程的时间,降低能耗及设备折旧率im体育,以此提高碳碳
产品的最终生产效率,防止整个工艺过程中的尾气对周围环境造成污染,避免对工作人员
[0009]首先用磨粉机将石油焦研磨至平均粒径8μm,所用石油焦水分<0.6%,水分<
0.6%,挥发分<1.1%,接着将研磨过后的石油焦经尘及焦油过滤系统过滤,以此得到待加
[0011]将S1中所得到的待加工的粉尘及焦油投入到碳素混捏锅内预热至130℃,同时,将
温度为210℃的液态沥青按1/3的焦粉重量投入到混捏锅内,形成料柱糊料原料,接着通过
混捏机器在190℃的保温条件下对混捏锅内的料柱糊料原料进行混捏,持续40min后得到料
[0013]将S2中所得到的若干料柱糊料依次同比例放入多个柱形模具中,然后对多个柱形
[0015]首先将S3中所得到的若干料柱放入CVD气相沉积炉中,并同时调整CVD气相沉积炉
的压力值,接着对CVD气相沉积炉内部的若干料柱进行加热,且加热的过程中可经源气体及
辅助气体系统向CVD气相沉积炉中通入天然气和辅助气体,另外,在通入天然气和辅助气体
[0017]停止对S4中CVD气相沉积炉的加热,且同时停止向S4中的CVD气相沉积炉内通入天
[0018]将上述中CVD气相沉积炉内部所得到的碳碳半产品产品经水循环冷凝系统冷却后
[0021]本发明进一步设置为:包括CVD气相沉积炉、碳源气体及辅助气体系统、粉尘及焦
[0022]本发明进一步设置为:所述碳源气体及辅助气体系统出口端与所述CVD气相沉积
[0023]所述CVD气相沉积炉的出口端与所述粉尘及焦油过滤系统的入口端相连通。
[0024]本发明进一步设置为:所述水循环冷凝系统的出口端与所述尾气焚烧系统的入口
[0025]本发明进一步设置为:所述CVD气相沉积炉外周侧面设置有控制器,所述CVD气相
沉积炉内部设置有加热器;所述CVD气相沉积炉底部设置有加热电极,所述加热电极与加热
[0026]本发明进一步设置为:所述天然气为碳源气体,所述辅助气体为氮气。
[0027]本发明进一步设置为:所述CVD气相沉积炉内部位于料柱下方连通有天然气进气
[0028]所述天然气进气管内部依次设置有档气板、碳毡;所述辅助气体进气管内部依次
[0029]本发明进一步设置为:述料柱外周侧面设置有温筒预制体、保温筒半成品、碳碳圆
[0031]1、本发明通过所设计的CVD气相沉积炉、碳源气体及辅助气体系统、粉尘及焦油过
滤系统、水循环冷凝系统、尾气焚烧系统以及整个工艺过程,能够实现独立的进出气,且改
造优化CVD气相沉积炉及产品装配方式及工装的使用,使产品内部导气均匀及气体利用率
[0032]2、本发明采用高温高压低流量CVD气相沉积炉工艺参数,以天然气为碳源气体、氮
气为保护气体,对碳碳产品进行制备,能够将整个工艺过程中的碳源气体有效的进行物理
化学气相渗入处理,快速得到碳碳半成品,且能够通过对料柱的加热处理过程重复一至两
[0033]3、本发明通过所设计的CVD气相沉积炉、碳源气体及辅助气体系统、粉尘及焦油过
滤系统、水循环冷凝系统、尾气焚烧系统以及整个工艺过程,快速的进行一次或两次的增密
沉积的方式,不仅提高了碳碳产品成品的密度、表面封孔,且同时将总的工艺时长减短,降
[0034]4、本发明通过尾气焚烧系统对工艺过程中的废气进行焚烧处理,防止整个工艺过
[0035]需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相
[0036]需要指出的是,除非另有指明,本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请
[0037]本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位如“上、下”通常是针对所示的方
向而言,或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的;同样地,为便于理解和描述,“左、右”
通常是针对所示的左、右;“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外,但上述方位词并
[0039]一种快速制备碳碳产品制备,具体地,包括CVD气相沉积炉、碳源气体及辅助气体
系统、粉尘及焦油过滤系统和水循环冷凝系统及尾气焚烧系统;碳源气体及辅助气体系统
出口端与CVD气相沉积炉系统的入口端相连通;CVD气相沉积炉的出口端与粉尘及焦油过滤
系统的入口端相连通;水循环冷凝系统的出口端与尾气焚烧系统的入口端相连通;CVD气相
沉积炉外周侧面设置有控制器,CVD气相沉积炉内部设置有加热器;CVD气相沉积炉底部设
置有加热电极,加热电极与加热器电连接,控制器与加热器通过变压器电连接;天然气为碳
源气体,辅助气体为氮气;CVD气相沉积炉内部位于料柱下方连通有天然气进气管、辅助气
体进气管;天然气进气管内部依次设置有档气板、碳毡;辅助气体进气管内部依次设置有档
[0040]本实施例一的具体应用为:通过外接电源对CVD气相沉积炉内部设置的加热器进
行供电,以此对CVD气相沉积炉底部设置的加热电极进行供电加热,该加热过程中,可通过
外部控制器中的变压器不断对加热器进行加热,使CVD气相沉积炉内部的热场在控制器的
作用下,始终保持在恒定的温度下,以此对CVD气相沉积炉内部的料柱进行独立控制加热,
并保持在一定的恒温条件下,且CVD气相沉积炉内部的料柱进行独立控制加热的过程中,可
通过所设置的碳源气体及辅助气体系统以及天然气进气管与辅助气体进气管内部所设置
的档气板、碳毡能够不断对导入的气体进行导流,且同时不断地改变所导入气体的流动方
向,以此增加所导入气体在CVD气相沉积炉内部所滞留的时间,使得天然气、氮气与料柱之
间能够充分反应,以此达到气体最大的利用率,在进行气体导入的过程中,所导入的天然气
和氮气能够均匀且不断地滞留在CVD气相沉积炉内部的料柱中,对料柱提供一定的保护作
用;另外,在对CVD气相沉积炉中的料柱进行加热的过程中,可通过料柱外周侧面所设置的
温筒预制体、保温筒半成品、碳碳圆筒,以此作为限气装置,使得天然气中的碳源气体在料
柱中进行物理化学气相渗入处理,快速得到碳碳半成品,而料柱的加热处理过程可根据实
际的制备过程反复的重复一至两次,使得碳碳产品的成品密度以及表面封孔效果有所提
高,且有效地缩短了整个工艺时长,降低了整个工艺过程中的能耗以及CVD气相沉积炉的折
旧率,提高了碳碳产品的生产效率,且整个工艺过程中,可通过尾气焚烧系统对工艺过程中
的废气进行焚烧处理,防止整个工艺过程中的尾气对周围环境造成污染,避免对工作人员
[0041]本发明的具体具体制备过程为:通过磨粉机将石油焦研磨至平均粒径8μm,所用石
油焦水分<0.6%,水分<0.6%,挥发分<1.1%,接着将研磨过后的石油焦经尘及焦油过
滤系统过滤,以此得到待加工的粉尘及焦油,随后,将待加工的粉尘及焦油投入到碳素混捏
锅内预热至130℃,同时将温度为210℃的液态沥青按1/3的焦粉重量投入到混捏锅内,以此
形成料柱糊料原料,接着通过混捏机器在190℃的保温条件下对混捏锅内的料柱糊料原料
进行混捏,持续40min后得到料柱糊料,将若干料柱糊料依次同比例放入多个柱形模具中,
然后对多个柱形模具中的若干料柱糊料进行制备,以此得到若干料柱,接着将若干料柱放
入CVD气相沉积炉中im体育,并同时调整CVD气相沉积炉的压力值,对CVD气相沉积炉内部的若干料
柱进行加热,且加热的过程中可经源气体及辅助气体系统向CVD气相沉积炉中通入天然气
和辅助气体,另外,在通入天然气和辅助气体过后可通过尾气焚烧系统对多余的气体以及
制备过程中的废气进行加热焚烧处理,焚烧处理一端时间后,停止对CVD气相沉积炉进行加
热,且同时停止向CVD气相沉积炉内通入天然气和辅助气体,以此形成所需要的碳碳半产
品,此时,可将CVD气相沉积炉内部所得到的碳碳半产品产品经水循环冷凝系统冷却过后拿
出,并重复上述过程一至两次,最后将碳碳半产品放置在150‑300H的工艺时间内得到密度
品装配方式及工装的使用,使产品内部导气均匀及气体利用率达到最大,有效地缩短了整
个工艺过程的时间,降低能耗及设备折旧率,以此提高碳碳产品的最终生产效率,防止整个
[0042]显然im体育,上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。
基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有
[0043]需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根
据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式
也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包
[0044]需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于
区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适
当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里描述的那些以外
[0045]以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技
术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修
[0046]以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施
例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域
的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也
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