一种用于C-C材料增密的树脂炭化炉的制作方法

一种用于c
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c材料增密的树脂炭化炉
技术领域
1.本发明涉及一种用于c
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c材料增密的树脂炭化炉，属于c
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c材料加工设备结构技术领域。


背景技术：

2.光伏单晶生产炉内的坩埚材质为c
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c材料，坩埚的使用温度在1500℃左右，为了延长坩埚使用寿命，需要对c
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c材料进行增密处理。目前采用气相沉积的方法对c
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c材料进行增密，增密后的c
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c仍然存在较多气孔，所以要进行进一步封孔增密，如果继续用气相沉积法消除较多气孔，效率低，生产成本高，质量不稳定等缺陷。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于解决上述现有技术存在的不足之处，提供一种结构设计巧妙，效率高，成本低廉，增密效果好，成品使用寿命高的用于c
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c材料增密的树脂炭化炉。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于c
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c材料增密的树脂炭化炉，其特殊之处在于包括加热罩及设于加热罩正下方的炉底机构，加热罩底部为敞口设计且底边安装于支撑架上，通过支撑架将加热罩与炉底机构上下间隔开，支撑架上安装有用于驱动炉底机构升降的驱动机构，工作时，炉底机构上升至加热罩底部，与加热罩底部密封连接，工作完毕后，炉底机构脱离加热罩，加热罩顶部开设有排气口，排气口处设置有树脂气体燃烧清除机构，排气口上方设有与排风机相连接的排风管道，加热罩内安装有硅碳棒加热机构；优选的，所述炉底机构包括炉底钢板、设于炉底钢板上方的保温砖、四路氮气管路、测温热电偶，氮气管路一端位于保温砖上方、另一端与外部氮源相连接；优选的，所述炉底钢板上设有一圈密封条，密封条围绕承重保温砖的钢板上设置；优选的，所述加热罩包括钢制炉壳，围绕钢制炉壳内壁由内向外依次安装有耐高温保温块毡、保温毡、石墨纸；优选的，所述驱动机构包括安装于支撑架上的两台伺服电机、两条导向柱，两台伺服电机呈对角布局，两条导向柱呈对角布局，伺服电机同时驱动两台升降机工作，升降机的升降丝杆与炉底机构相连接；优选的，所述树脂气体燃烧清除机构包括一端与排气口相通的点火器，点火器连接有压缩空气管路、天然气管路，点火器还连接有点火导线；优选的，所述加热机构包括多个安装于加热罩内的硅碳棒加热棒，多个硅碳棒加热棒环绕加热罩内圈设置；优选的，所述加热罩上安装有多个用于检测加热罩内温度的热电偶；优选的，所述支撑架上表面围绕加热罩安装有一圈起降温作用的环形水槽。
5.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1、加热罩设于上方，且距离炉底机构一定距离，炉底机构在驱动机构的作用下上
下升降，上下升降的炉底机构把要增密的c
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c产品装好升到炉内加热至所需要的温度后，进行冷却，达到一定温度后打开并取出产品，循环这一过程完成生产，炉底机构能上下升降，可以达到便于取料的效果。
6.2、排气口处设置有树脂气体燃烧清除机构，能将高温挥发的树脂气体燃烧掉，从而减少废气处理能力，燃烧完的气体通过排风机排至废气处理系统中，防止环境污染；3、加热罩包括钢制炉壳，围绕钢制炉壳内壁由内向外依次安装有耐高温保温块毡、保温毡、石墨纸，耐高温保温块毡、保温毡共同形成保温层，由于树脂在高温下生成气体后浓度很高，通过石墨纸能挡住树脂气体进到保温材料中，从而延长保温材料的使用寿命；4、经本发明的树脂炭化炉增密处理后，能使c
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c材料密度增加0.14
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0.16g/cm2，增密成本相比以往的气相沉积方法降低20
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40%左右，能使c
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c材料的使用寿命延长1
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2个月。
附图说明
7.图1是本发明一种用于c
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c材料增密的树脂炭化炉的结构示意图；图2是加热罩的结构示意图；图3是图2中a处放大图；图4是炉底机构的结构示意图；图5是本发明一种用于c
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c材料增密的树脂炭化炉的俯视图。
8.图中：1.加热罩；2.支撑架；3.排气口；4.排风管道；5.炉底钢板；6.保温砖；7.氮气管路；8.测温热电偶；9.耐高温保温块毡；10.保温毡；11.石墨纸；12.伺服电机；13.导向柱；14.升降机；15.点火器；16.压缩空气管路；17.天然气管路；18.点火导线；19.硅碳棒加热棒；20.热电偶；21.环形水槽；22.密封条。
具体实施方式
9.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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其他实施例，都属于本发明保护的范围。
10.实施例1本实施例的树脂炭化炉，请参阅图1
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图5，包括加热罩1及设于加热罩1正下方的炉底机构，加热罩1底部为敞口设计且底边安装于支撑架2上，通过支撑架2将加热罩1与炉底机构上下间隔开，支撑架2上安装有用于驱动炉底机构升降的驱动机构，工作时，炉底机构上升至加热罩1底部，与加热罩1底部密封连接，工作完毕后，炉底机构脱离加热罩1，加热罩1顶部开设有排气口3，排气口3处设置有树脂气体燃烧清除机构，排气口3上方设有与排风机相连接的排风管道4，加热罩1内安装有硅碳棒加热机构。
11.炉底机构的具体结构：炉底机构包括炉底钢板5、设于炉底钢板5上方的保温砖6、四路氮气管路7、测温热电偶8，氮气管路7一端位于保温砖6上方、另一端与外部氮源相连接，保温砖6上方还设有用于放置c
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c材料的支架，为了使炉底机构与加热罩1接触后，能实现密封，炉底钢板5上设有一圈密封条22，密封条22围绕承重保温砖6的钢板上设置。
12.驱动机构的具体结构：驱动机构包括安装于支撑架2上的两台伺服电机12、两条导
向柱13，两台伺服电机12呈对角布局，两条导向柱13呈对角布局，伺服电机12同时驱动升降机14工作，升降机14的升降丝杆与炉底机构相连接；为了起到保温隔热效果，防止高浓度树脂气体进入到保温材料中，延长保温材料使用寿命，围绕钢制炉壳内壁由内向外依次安装有耐高温保温块毡9、保温毡10、石墨纸11。
13.为了防止高温树脂气体污染环境，设置有树脂气体燃烧清除机构，树脂气体燃烧清除机构包括一端与排气口3相通的点火器15，点火器15连接有压缩空气管路16、天然气管路17，点火器15还连接有点火导线18，通过点火器15能将大部分的树脂气体燃烧掉，燃烧后的气体通过排风机排至废气处理系统中，达到环保效果。
14.为了能快速升温，且使c
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c材料受热均匀，多个硅碳棒加热棒19环绕加热罩1内圈设置，形成加热机构。
15.为了能及时测得加热罩1内的温度，从而正确控制硅碳棒加热棒19的加热温度，加热罩1上安装有多个用于检测加热罩1内温度的热电偶20。
16.为了防止加热时支撑架2的温度过高，支撑架2上表面围绕加热罩1安装有一圈起降温作用的环形水槽21，通水后的环形水槽21能有效保护密封圈不受高温的影响。
17.使用时，将浸渍有环氧树脂或酚醛树脂的c
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c材料放置于炉底机构上，通过驱动机构将炉底机构提升至加热罩1底部，通过密封条22能实现炉底机构与加热罩1接触处的密封，向加热罩1通入氮气，排净加热罩1内的氧气，通过控制多个硅碳棒加热棒19，实现加热罩1内的温度阶梯上升，300℃时保温1小时，然后升至600℃保温一小时，再升至1000℃保温一小时，最后降至常温，通过驱动机构带动炉底机构下降，脱离加热罩1，得到增密后的c
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c材料。
18.经本发明的树脂炭化炉增密处理后，能使c
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c材料密度增加0.14
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0.16g/cm2，增密成本相比以往的气相沉积方法降低20
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40%左右，能使c
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c材料的使用寿命延长1
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2个月。
19.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。