高温炉用炭/炭复合材料料架设计、制备及性能研究
2018-02-27张旭辉谢英姿张泽旭张灵玉胡振英侯卫权
炭素 2018年4期
张旭辉,谢英姿,张泽旭,张灵玉,胡振英,侯卫权
(1.西安超码科技有限公司,西安 710025;2.西安航天复合材料研究所,西安 710089)
1 引言
炭/炭复合材料是以炭纤维为增强体、以碳为基体的一种耐高温复合材料,具有质量轻,强度和弹性高的特点,导热性好,高温下强度不下降反而升高、热膨胀系数小、尺寸稳定,能够耐受2000℃的高温[1]。和“金属”比较,具有良好的耐热性,极小的热膨胀率,很轻的重量(只有铁的1/5),良好的耐腐蚀性;和“石墨”比较,具有更高的强度,更好的韧性,不易破碎;和“陶瓷”比较,韧性好,耐热冲击性好,容易加工[2];因其优异的综合性能广泛用于耐热、高力学性能领域,比如脱蜡、金属热处理、炭/炭材料热处理、粉末冶金、玻璃行业等各样条件下使用的料框、吊架、夹具,使用温度大都在1 400℃~2 600℃范围内,钢材料因在1 400℃以上变形、熔化,高温下起不到支撑、矫形、承载产品等作用;石墨材料在高温下能保持高的强度,可随产品一起经历高温处理,但质脆韧性低,极易断裂。鉴于炭/炭复合材料的优异综合性能,可制作成高温环境下承载产品的工具,是目前唯一可和产品一起经历高温处理且不破坏的装载工具[3]。
本文以研制高温纯化炉用装料料架为目标,结合炭/炭复合材料的的优异综合性能,设计制备出了高温炉用炭/炭料架,并对炭/炭料架的结构设计、微观形貌、热学性能以及力学性能进行了研究。
2 料架设计、制备及性能表征
2.1 炭/炭复合材料料架设计
炭/炭复合材料料架主要由料盘、上下支座、支腿、底座等组件配合组成。……
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