一体化浸渍方法及设备

摘要

本发明体涉及一种一体化浸渍设备及利用本设备的一体化浸渍方法，其步骤包裹（1）连接U形工件；（2）电性能检测；（3）密封；（4）接电源；（5）抽真空；（6）浸渍；（7）施压；（8）泄压、排液；（9）通电加热、施压；（10）泄压、降温出炉。本发明将复杂的浸渍、固化、烧结等工序集成在一个设备中完成，不用频繁出装炉，劳动强度得到降低、生产效率得以提高，方法简便，省时省料，并且设备结构简单，成本低，温度适用范围广，电源接法可任意选择，各组也可独立控制加热，电源适用性强，工件及电极棒采用自锁紧连接方式，连接可靠性提高。

权利要求

1.一体化浸渍方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）、待浸渍工件是U型结构，将U型工件U口两端分别锁紧于炉盖电极棒上的自锁紧接头上；其他形状的工件，将工件用连接件连接后形成U型结构，再按U型结构进行挂接；

（2）、通过炉盖上的电极棒对每组挂接完成的工件进行电连接性能检测，连接异常时进行修正直至满足要求；

（3）、吊起炉盖将挂接在炉盖上的工件调入炉内，将炉盖与炉壳密封；

（4）、将炉盖上的电极棒与电源连接；

（5）、对炉内抽真空；

（6）、打开浸渍剂阀门，吸入浸渍剂，浸渍剂没过工件；

（7）、施加气压，压强为：0-100Mpa，保压，同时给工件通电进行加热，温度在30-150℃之间；

（8）、泄压，排出坩埚内未被吸收的多余浸渍剂；

（9）、给工件通电加热，温度为80-2600℃，进行固化、烧结工序，过程中施加气压，压强为0-100Mpa；

（10）、泄压、降温至T<150℃出炉。

2.根据权利要求1所述的一体化浸渍方法，其特征在于：所述步骤（5）中同时对工件进行通电加热，加热至50-600℃。

3.根据权利要求1所述的一体化浸渍方法，其特征在于：所述步骤（5）-（7）工序选择循环进行。

4.一种实施权利要求1所述的一体化浸渍方法的设备，其特征在于：包括炉壳、设置在炉壳上方的炉盖、设置在炉壳内的坩埚及穿过炉盖且与炉盖绝缘密封的电极棒，电极棒下端连接挂接头，所述炉壳底部设有底孔，底孔连通浸渍液进出管道，炉壳上部设置有气体管道，气体管道与坩埚连通，所述气体管道分别与真空系统和气压源相连，所述坩埚底部设有孔道，孔道与炉壳底孔之间设置有连通管道。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于：所述炉壳采用内水冷夹套结构，能耐

100Mpa压强。

6.根据权利要求4所述的设备，其特征在于：所述炉壳与坩埚之间填充有保温材料层。

7.根据权利要求4所述的设备，其特征在于：所述炉盖采用内水冷夹套结构，能耐

100Mpa压强，炉盖底部设有保温结构。

说明书

一体化浸渍方法及设备

技术领域

[0001] 本发明涉及材料制备领域，具体涉及一种一体化浸渍方法及实施一体化浸渍方法的设备。

背景技术

[0002] 目前材料的浸渍致密化方法中，其浸渍、固化、烧结等工序是在不同设备分不同工序进行的。一般是先将多孔材料置于浸渍（或浸渍固化）炉内进行浸渍（或浸渍固化），然后再放入烧结炉进行一次或多次烧结，烧结完成后出炉，为达到所需浸渍效果往往需要重复进行上述工序多次。由于材料浸渍致密化方法中浸渍、固化、烧结一般在不同温度范围和气氛条件下进行，其设备需求温度从数十摄氏度到将近三千摄氏度，而且炉内还要耐受高压、高污染环境，采用传统间接加热方法很难适应炉内严酷条件，并且这种工艺方法由于采用设备数量多，设备结构复杂，投入高，而且由于其工序复杂、多次出装炉，劳动强度大、能源浪费也比较严重。

发明内容

[0003] 本发明针对目前的浸渍方法需多台（套）设备分阶段多次对工件进行处理的缺点，提出一种能够一次在单台设备中完成浸渍、固化、烧结等工序的方法和设备。

[0004] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

[0005] 一体化浸渍方法，包括以下步骤：

[0006] （1）、待浸渍工件是U型结构，将U型工件U口两端分别锁紧于炉盖电极棒上的自锁紧接头上；其他形状的工件，将工件用连接件连接后形成U型结构，再按U型结构进行挂接；

[0007] （2）、通过炉盖上的电极棒对每组挂接完成的工件进行电连接性能检测，连接异常时进行修正直至满足要求；

[0008] （3）、吊起炉盖将挂接在炉盖上的工件调入炉内，将炉盖与炉壳密封；

[0009] （4）、将炉盖上的电极棒与电源连接；

[0010] （5）、对炉内抽真空；

[0011] （6）、打开浸渍剂阀门，吸入浸渍剂，浸渍剂没过工件；

[0012] （7）、施加气压，压强为：0

[0013] （8）、泄压，排出坩埚内的多余浸渍剂；

[0014] （9）、给工件通电加热，温度为80-2600℃，进行固化、烧结工序，过程中施加气压，压强为0-100Mpa；

[0015] （10）、泄压、降温至T<150℃出炉。

[0016] 所述步骤（5）中对工件进行通电加热，加热至50-600℃。

[0017] 所述步骤（5）-（7）工序选择循环进行。

[0018] 一种实施一体化浸渍方法的设备，包括炉壳、设置在炉壳上方的炉盖、设置在炉壳内的坩埚及穿过炉盖且与炉盖绝缘密封的电极棒，电极棒下端连接挂接头，所述炉壳底部设有底孔，底孔连通浸渍液进出管道，炉壳上部设置有气体管道，气体管道与坩埚连通，所述气体管道分别与真空系统和气压源相连，所述坩埚底部设有孔道，孔道与炉壳底孔之间设置有连通管道。

[0019] 所述炉壳采用内水冷夹套结构，能耐100Mpa压强。

[0020] 所述炉壳与坩埚之间填充有保温材料层。

[0021] 所述炉盖采用内水冷夹套结构，能耐100Mpa压强，炉盖底部设有保温结构。

[0022] 本发明将复杂的浸渍、固化、烧结等工序集成在一个设备中完成，不用频繁出装炉，劳动强度得到降低、生产效率得以提高，方法简便，省时省料，并且设备结构简单，成本低，温度适用范围广，电源接法可任意选择，各组也可独立控制加热，电源适用性强，工件及电极棒采用自锁紧连接方式，连接可靠性提高。

附图说明

[0023] 图1本发明设备的结构示意图。

具体实施方式

[0024] 下面通过实施例，对本发明作进一步说明。

[0025] 实施例1

[0026] （1）、待浸渍工件是U型结构，将U型工件U口两端分别锁紧于自锁紧接头上；对于其他形状工件，可将工件用连接件连接后形成U型结构，再按U型结构挂接；

[0027] （2）、对每组挂接完成的工件进行电连接性能检测，检测正常后入炉；

[0028] （3）、将工件吊入炉内，炉盖与炉体进行密封；

[0029] （4）、所有工件分别通过挂接头和自锁紧接头挂接于炉盖的电极棒上，将各组工件进行串联或并联或串并混合连接后接直电源，也可将各组工件分别独立接不同直电源进行独立控制；

[0030] （5）、对炉内抽真空，同时可对工件进行通电加热，加热至50-600℃，可以为50℃、100℃、250℃、500℃或600℃，即50-600之间任意值；

[0031] （6）、打开浸渍剂阀门，吸入浸渍剂，浸渍剂没过工件；

[0032] （7）、施加0-100Mpa气压，可以为10Mpa、20Mpa、50Mpa、100Mpa，即为0-100Mpa之间任意值，保压，同时进行加热，温度控制在30-150℃之间；

[0033] （8）、泄压至常压、排出坩埚内的多余浸渍剂；

[0034] （9）、给工件通电加热进行固化、烧结工序，过程中施加气压，压强为0

[0035] （10）、上述步骤(5)-（7）工序选择循环进行，根据需要选择任意一项工序循环一次或多次，也可选择多项工序循环一次或多次；

[0036] （11）、泄压、降温至T<150℃出炉。

[0037] 如图1所示，一种实施一体化浸渍方法的设备，包括炉壳1、设置在炉壳1上方的炉盖2、设置在炉壳1内测的坩埚3及穿过炉盖2且与炉盖2绝缘密封的电极棒4，炉壳1底部设有底孔5，底孔5连通浸渍液进出管道6，底孔5通过浸渍液进出管道6与浸渍剂罐相连，浸渍剂罐通过进出管道6向坩埚3内导入浸渍剂和将坩埚3内多余浸渍剂导出；炉壳1上部设置有气体管道7，气体管道7与坩埚3连通，气体管道7上设置有阀门8，气体管道7分别与真空系统管道9和气压源管道10相连，真空系统管道9上设置有阀门11，气压源管道10上设置有阀门12，真空系统管道9和气压源管道10通过气体管道7对炉内坩埚3进行抽真空和加载气压；坩埚3采用耐热材料加工而成，起到承载浸渍剂和反射屏的作用，能耐受从低温到高温烧结等各个工序所需的温度和气氛，坩埚3底部设有孔道13，孔道13与炉壳底孔5之间设置有连通管道14，孔道13通过连通管道14与炉壳底孔5相连通，连通管道14采用柔性管道；电极棒4下端连接挂接头15，挂接头15通过自锁紧接头16与电极棒4连接，挂接头下端通过自锁紧接头与工件19连接，电极棒4插接于炉盖2上的电极插接孔内，与炉盖2绝缘密封，电极棒4为内强冷结构，电极棒炉内部分底部设计为锥形，该锥形接头与挂接头15进行自锁紧连接。

[0038] 炉壳1采用内水冷夹套结构，能耐100Mpa压强，炉壳1与坩埚3之间填充有保温材料层17，保温材料层17可以为纤维保温毡、泡沫保温板等保温材料，保温材料层17底部留有连通管道孔道；炉盖2采用内水冷夹套结构，能耐100Mpa压强，炉盖2上设有至少两组电极棒插接孔，可以为三组、四组或多组，还设有自动泄压装置、温度检测接头、压力检测接头，炉盖底部设有保温结构18，保温结构18可以为纤维毡叠层保温底座或泡沫保温底座，保温结构18留有电极棒孔道、挂接头孔道、气体管道孔道、温度检测接头孔道、压力检测接头孔道及自动泄压装置孔道，使用时可将工件19连接在挂接头上，进行工作。

[0039] 实施例2

[0040] U型碳纤维增强发热体的一体化浸渍

[0041] （1）首先选用编织成U形的碳纤维预制体毡；

[0042] （2）用自锁紧接头将工件的两个U口夹紧后通过挂接头挂接于炉盖上的自锁紧接头上，U形工件底部可挂适当重量配重，以保持工件的形状和增强工件的稳定性；

[0043] （3）检测挂上工件的两极棒的电特性，正常后吊入炉内，密封炉盖；

[0044] （4）将挂上工件的两根电极棒分别接两相电源；

[0045] （5）将工件调入炉内，密封炉盖；

[0046] （7）、对炉内抽真空，同时可对工件进行通电加热，加热至300℃；

[0047] （8）、打开浸渍剂阀门，吸入浸渍剂，浸渍剂没过工件；

[0048] （9）、施加50Mpa气压，保压，同时进行加热，温度控制在80℃；

[0049] （10）、泄压至常压，排出坩埚内的多余浸渍剂；

[0050] （11）、给工件通电加热进行固化、烧结工序，过程中施加2Mpa气压；

[0051] （12）、上述（7）—（9）工序循环一次进行；

[0052] （13）、泄压、降温至60℃出炉。

[0053] 实施例3

[0054] 石墨板条的一体化浸渍

[0055] （1） 、将6根石墨板条利用连接件连接成3组U型结构工件；

[0056] （2） 、将3组连接成U型的石墨板条开口端用自锁紧接头夹紧后通过挂接头分别挂接于炉盖上的电极自锁紧接头上；

[0057] （3）、检测各组电极棒的导通性能，符合技术要求后，将挂接U型组件一端的三个电极短接后接零线，将挂接U型组件另一端的三个电极棒分别接三相电源的三相线上，组成三相四线星形接法；

[0058] （4）、将工件调入炉内，密封炉盖；

[0059] （5）、对炉内抽真空，同时对工件进行通电加热，加热至400℃；

[0060] （6）、打开浸渍剂阀门，吸入浸渍剂，浸渍剂没过工件；

[0061] （7）、施加100Mpa气压，保压，同时进行加热，温度控制在60℃；

[0062] （8）、泄压、排出坩埚内的多余浸渍剂；

[0063] （9）、给工件通电加热进行固化、烧结工序，过程中施加10Mpa气压；

[0064] （10）、上述（5）-（7）工序循环两次进行；

[0065] （11）、泄压，降温至50℃出炉。