專利名稱：：泡沫炭超高溫大型硬質(zhì)隔熱室制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于高溫爐隔熱室
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其是涉及一種泡沫炭超高溫大型硬質(zhì)隔熱室制造方法。
背景技術(shù)：
：近年來我國(guó)硬質(zhì)合金、單晶硅、高溫合金、炭/炭復(fù)合材料生產(chǎn)快速發(fā)展，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前擁有硬質(zhì)合金燒結(jié)爐、單晶硅爐、真空冶煉爐、真空熱處理爐、氣相沉積爐等多種爐型約io萬(wàn)臺(tái)以上，這些高溫爐目前仍普遍使用傳統(tǒng)的軟質(zhì)炭氈做隔熱室，存在著以下一些問題一、制作安裝過程繁瑣，需要經(jīng)過"剪裁"、"縫制"后再固定在石墨筒上等過程；二、隔熱室造價(jià)高，隔熱室由石墨筒、炭氈隔熱層及加固鋼帶(板)等組成(即一般電阻爐需附帶石墨筒一個(gè)，例如一個(gè)尺寸為(t)600X1000的石墨筒價(jià)格在10000-15000元左右)，加壓燒結(jié)爐還需配置加固鋼帶(板)；三、使用壽命短，氣相沉積爐半年左右需更換一次；四、耗電量大；五、隔熱性能衰退較快造成爐子溫度場(chǎng)不穩(wěn)定；六、炭氈高溫脆化、掉沫等污染環(huán)境及產(chǎn)品；針對(duì)軟質(zhì)炭氈所存在的問題，國(guó)內(nèi)一些單位采用各種途徑研究新型硬質(zhì)隔熱材料如"復(fù)合炭氈"、"硬質(zhì)炭氈"等，但都沒有徹底解決問題，因此，我國(guó)一些企業(yè)急需從國(guó)外高價(jià)進(jìn)口高溫硬質(zhì)隔熱材料，但是國(guó)外產(chǎn)品價(jià)格昂貴。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于改進(jìn)己有技術(shù)的不足而提供一種針對(duì)目前國(guó)內(nèi)高溫爐采用軟質(zhì)炭氈終身制縫制隔熱室存在著的問題、生產(chǎn)整體、硬質(zhì)、異形大型隔熱室，以滿足國(guó)內(nèi)硬質(zhì)合金、單晶硅、炭/炭復(fù)合材料等高新產(chǎn)業(yè)的需要、替代進(jìn)口隔熱室、成本低、生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單實(shí)用的泡沫炭超高溫大型硬質(zhì)隔熱室制造方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，泡沬炭超高溫大型硬質(zhì)隔熱室制造方法，其特點(diǎn)是該方法包括以下步驟a、按產(chǎn)品的形狀和尺寸使用泡沫炭制作隔熱室預(yù)制坯，需制成的隔熱室直徑小于1200mm時(shí)，采用泡沫炭整體一次成型制成隔熱室預(yù)制坯，直徑大于1200mm時(shí)，采用分塊制作隔熱室預(yù)制坯，然后拚裝成型；b、按產(chǎn)品的形狀和尺寸制作隔熱室型模；c、用耐高溫200(TC以上的膠粘劑將隔熱室預(yù)制坯沿型模外緣膠粘、拚裝成形體；d、固化，將膠粘拼裝成形體的預(yù)制坯和型模在溫度16(TC-20(TC下固化50-60分鐘；e、固化好后脫型摸，用車床加工至圖紙尺寸，成為隔熱室；f、制防滲透敷膜，用耐高溫200(TC以上的膠粘劑在隔熱室內(nèi)表面粘敷炭質(zhì)薄膜；g、在隔熱室外表面涂覆防腐蝕和抗氧化劑；h、整體燒結(jié)，將敷完膜的隔熱室整體放入大型炭化爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，最高燒結(jié)溫度1100-120(TC，升溫速率為5-20(TC/小時(shí)，氮?dú)獗Ｗo(hù)；所述的泡沫炭是由重量百分比為11-18°/。的炭粉，30-44%的粘結(jié)劑，1-10%的鋯英石，12-19%的氧化物，1-6%的可膨脹石墨，15-20%的纖維，10-15%的PCF粉，5-10%的回用廢料，0.1-8%的偶聯(lián)劑，0.1-5%的甲基纖維素組成。所述的膠粘劑是由重量百分比為40-50%的瀝青，4-5%的磷酸，20_30%的二氧化硅，15-20%的炭黑，0.4-0.5%的偶聯(lián)劑，1-2%的甲基纖維素，2-4%的丁腈橡膠混合而成。所述的防腐蝕和抗氧化劑是由重量百分比為40-50%的二氧化硅，10-20%的氧化鋁，3-6%的金紅石，2-5°/。的三氧化二硼，1-3%的氧化鈉，4-6%的氧化鉀，10-20%的水混合而成。所述的偶聯(lián)劑為KH550、KH570中的一種或兩種混合。所述的粘結(jié)劑是糖漿、環(huán)氧樹脂的一種或兩種混合。所述的氧化物是氧化鈣、金紅石和三氧化二鋁中的一種或兩種或兩種以上任意混合。所述的纖維是人造絲、炭纖維中的一種或兩種混合。所述的回用廢料為本泡沫炭報(bào)廢產(chǎn)品經(jīng)破碎后的產(chǎn)物。本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下顯著特點(diǎn)和積極效果本發(fā)明采用泡沫炭隔熱室，1、成型方法簡(jiǎn)單易行，可以一次成型或大型尺寸的通過拼裝成型，而已有的方法是通過模壓或是擠壓成型，方法繁瑣，設(shè)施復(fù)雜；2、成本低廉，隔熱性能好。摒棄了其它企業(yè)先前的方法，有的是將短纖維模壓法制作，還有的是將保溫炭氈經(jīng)過浸樹脂法固化后成型，不僅成本高，而且密度大，隔熱性能不好；3、由于泡沫炭這一材料的可加工性，使得用泡沫炭做成的隔熱室也具備極強(qiáng)的可機(jī)械加工性能，可以加工成為任何形狀及尺寸。而固體炭氈及其它方法制作都難以機(jī)械加工成為要求的尺寸和形狀；本發(fā)明與炭氈隔熱室的實(shí)用效果對(duì)比如下<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>具體實(shí)施例方式實(shí)施例，一種泡沫炭超高溫大型硬質(zhì)隔熱室制造方法，是用泡沫炭制作平板形或弧形隔熱室預(yù)制坯，需制成的隔熱室直徑小于1200mm時(shí)，采用泡沫炭整體一次成型制成隔熱室預(yù)制坯，直徑大于1200ram時(shí)，采用分塊制作隔熱室預(yù)制坯，然后拚裝成型；用木材按產(chǎn)品圖紙制作、拚裝隔熱室型模，采用膠粘劑粘結(jié)小樣，經(jīng)IIO(TC的高溫處理后，檢査粘結(jié)強(qiáng)度，合格后放置24小時(shí)后待用，用膠粘劑將隔熱室預(yù)制坯沿型模外緣膠粘拼裝成整體，將膠粘拼裝成的整體固化，固化是在16(TC-20(TC溫度下保溫1小時(shí)，固化好后脫型模，加工至需要尺寸，成為隔熱室，用膠粘劑在隔熱室內(nèi)表面粘敷炭質(zhì)薄膜，在隔熱室外表面涂覆防腐蝕和抗氧化劑涂層，將敷完膜的隔熱室整體放入大型炭化爐內(nèi)進(jìn)行整體燒結(jié)高溫?zé)崽幚?，最高燒結(jié)溫度1100-1200°C，升溫速率為5-20(TC/小時(shí)，氮?dú)獗Ｗo(hù)，然后隨爐降溫出爐后，交付使用，其中泡沫炭是由重量百分比為11-18%的炭粉，30-44%的粘結(jié)劑，1-10%的鋯英石，12-19%的氧化物，1-6%的可膨脹石墨，15-20%的纖維，10-15。/。的PCF粉，5-10%的回用廢料，0.1-8%的偶聯(lián)劑，0.1-5%的甲基纖維素組成，炭粉是炭黑、石油焦、瀝青焦、石墨粉中的一種或兩種或兩種以上任意混合，粘結(jié)劑是糖漿、環(huán)氧樹脂的一種或兩種混合，氧化物是氧化鈣、金紅石和三氧化二鋁中的--種或兩種或兩種以上任意混合，纖維是人造絲、炭纖維中的一種或兩種混合，回用廢料為本泡沫炭報(bào)廢產(chǎn)品經(jīng)破碎后的產(chǎn)物，泡沫炭的具體配比和生產(chǎn)方法詳見本申請(qǐng)人同期申請(qǐng)的發(fā)明名稱為"泡沫炭超高溫硬質(zhì)隔熱材料及其生產(chǎn)方法"的專利申請(qǐng)，膠粘劑是由重量百分比為40-50%的瀝青，4-5%的磷酸，20-30%的二氧化硅，15-20%的炭黑，0.4-0.5%的偶聯(lián)劑，1-2%的甲基纖維素，2-4%的丁腈橡膠組成，泡沫炭和膠粘劑中的偶聯(lián)劑為KH550、KH570中的一種或兩種混合，防腐蝕和抗氧化劑是由重量百分比為40-50%的二氧化硅，10-20%的氧化鋁，3-6%的金紅石，2-5%的三氧化二硼，1-3%的氧化鈉，4-6%的氧化鉀，10-20%的水混合而成。權(quán)利要求1、泡沫炭超高溫大型硬質(zhì)隔熱室制造方法，其特征是該方法包括以下步驟a、按產(chǎn)品的形狀和尺寸使用泡沫炭制作隔熱室預(yù)制坯，需制成的隔熱室直徑小于1200mm時(shí)，采用泡沫炭整體一次成型制成隔熱室預(yù)制坯，直徑大于1200mm時(shí)，采用分塊制作隔熱室預(yù)制坯，然后拚裝成型；b、按產(chǎn)品的形狀和尺寸制作隔熱室型模；c、用耐高溫2000℃以上的膠粘劑將隔熱室預(yù)制坯沿型模外緣膠粘、拚裝成形體；d、固化，將膠粘拼裝成形體的預(yù)制坯和型模在溫度160℃-200℃下固化50-60分鐘；e、固化好后脫型模，用車床加工至圖紙尺寸，成為隔熱室；f、制防滲透敷膜，用耐高溫2000℃以上的膠粘劑在隔熱室內(nèi)表面粘敷炭質(zhì)薄膜；g、在隔熱室外表面涂覆防腐蝕和抗氧化劑；h、整體燒結(jié)，將敷完膜的隔熱室整體放入大型炭化爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，最高燒結(jié)溫度1100-1200℃，升溫速率為5-200℃/小時(shí)，氮?dú)獗Ｗo(hù)。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫炭超高溫大型硬質(zhì)隔熱室制造方法，其特征是所述的泡沫炭是由重量百分比為11-18%的炭粉，30-44%的粘結(jié)劑，1-10%的鋯英石，12-19%的氧化物，1-6%的可膨脹石墨，15-20%的纖維，10-15。/。的PCF粉，5-10%的回用廢料，0.1-8%的偶聯(lián)劑，0.1-5%的甲基纖維素組成。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沬炭超高溫大型硬質(zhì)隔熱室制造方法，其特征是所述的膠粘劑是由重量百分比為40-50%的瀝青，4-5%的磷酸，20-30%的二氧化硅，15-20%的炭黑，0.4-0.5%的偶聯(lián)劑，1-2%的甲基纖維素，2-4%的丁腈橡膠混合而成。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫炭超高溫大型硬質(zhì)隔熱室制造方法，其特征是所述的防腐蝕和抗氧化劑是由重量百分比為40-50%的二氧化硅，10-20%的氧化鋁，3-6%的金紅石，2-5%的三氧化二硼，1-3%的氧化鈉，4-6%的氧化鉀，10-20%的水混合而成。5、根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的泡沫炭超高溫大型硬質(zhì)隔熱室制造方法，其特征是所述的偶聯(lián)劑為KH550、KH570中的一種或兩種混合。6、根據(jù)權(quán)利要求2所述的泡沫炭超高溫大型硬質(zhì)隔熱室制造方法，其特征是所述的粘結(jié)劑是糖漿、環(huán)氧樹脂的一種或兩種混合。7、根據(jù)權(quán)利要求2所述的泡沬炭超高溫大型硬質(zhì)隔熱室制造方法，其特征是所述的氧化物是氧化鈣、金紅石和三氧化二鋁中的一種或兩種或兩種以上任意混合。8、根據(jù)權(quán)利要求2所述的泡沫炭超高溫大型硬質(zhì)隔熱室制造方法，其特征是所述的纖維是人造絲、炭纖維中的一種或兩種混合。9、根據(jù)權(quán)利要求2所述的泡沫炭超高溫大型硬質(zhì)隔熱室制造方法，其特征是所述的回用廢料為本泡沬炭報(bào)廢產(chǎn)品經(jīng)破碎后的產(chǎn)物。全文摘要本發(fā)明公開了一種泡沫炭超高溫大型硬質(zhì)隔熱室制造方法，是采用泡沫炭制作隔熱室預(yù)制坯，將隔熱室預(yù)制坯與型模粘合，經(jīng)過固化、脫模、制防滲透敷膜、涂覆防腐蝕和抗氧化劑和整體燒結(jié)而制成，本發(fā)明針對(duì)目前國(guó)內(nèi)高溫爐采用軟質(zhì)炭氈終身制縫制隔熱室存在著的問題、生產(chǎn)整體、硬質(zhì)、異形大型隔熱室，以滿足國(guó)內(nèi)硬質(zhì)合金、單晶硅、炭/炭復(fù)合材料等高新產(chǎn)業(yè)的需要、替代進(jìn)口隔熱室、成本低、生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單實(shí)用的特點(diǎn)。文檔編號(hào)F27D1/16GK101173839SQ20071011463公開日2008年5月7日申請(qǐng)日期2007年11月16日優(yōu)先權(quán)日2007年11月16日發(fā)明者史鴻俊,葉會(huì)禮,英張,趙啟民,郝廣政,隋英華申請(qǐng)人:煙臺(tái)魯航炭材料科技有限公司