阅读说明：本技术 一种针刺碳碳埚托的生产工艺 (Production process of needled carbon crucible support ) 是由 刘雄 于 2020-12-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种针刺碳碳埚托的生产工艺,具体步骤如下：依据客户图纸,设计预制体加工尺寸,并下发至车间；车间依据预制体图纸设计相应的模具；采取直接刷胶的方式,在模具上粘合泡沫,再将粘贴好泡沫后的模具安装到针刺设备上,将斜丝杠升高至与台面成90度角,手动转动模具；使用七排小针板,隔行装四排针,通过模板将其垫高后装到预定针刺位置；在模具中进行碳布、网胎的循环铺层、针刺；通过天然气沉积、树脂浸渍、碳化、机加工、封孔,得到客户图纸尺寸要求的针刺碳碳埚托成品,本发明适用于针刺碳碳埚托的生产,本发明通过在埚托铺层时采用碳布、网胎循环结构,每层铺层完成均进行针刺,层间结合力大,不易分层、起皮。(The invention discloses a production process of a needled carbon crucible support, which comprises the following specific steps: designing the machining size of the prefabricated part according to a customer drawing, and sending the prefabricated part to a workshop; designing a corresponding mold by a workshop according to a drawing of the prefabricated part; adhering foam on a mould by adopting a direct glue brushing mode, installing the mould with the adhered foam on needling equipment, lifting an inclined lead screw to form an angle of 90 degrees with a table top, and manually rotating the mould; seven rows of small needle plates are used, four rows of needles are installed in an interlaced mode, and the needles are heightened through a template and then are installed at a preset needling position; carrying out cyclic layering and needling of carbon cloth and net tire in a mold; the finished product of the needled carbon crucible support required by the drawing size of a customer is obtained through natural gas deposition, resin impregnation, carbonization, machining and hole sealing.)

一种针刺碳碳埚托的生产工艺

技术领域

本发明属于碳碳埚托技术领域，具体是一种针刺碳碳埚托的生产工艺。

背景技术

近两年，随着单晶炉热场尺寸的不断增大，初始装料量增加，使得对承载坩埚的材料有了新的要求，石墨埚托承载强度不足，不足以负担32寸坩埚装料后的重量，再者，石墨埚托较碳碳坩埚成本高，不能顺应目前单晶行业降本增效的大趋势。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种针刺碳碳埚托的生产工艺。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种针刺碳碳埚托的生产工艺，具体步骤如下：

（S1）、依据客户图纸，设计预制体加工尺寸，并下发至车间；

（S2）、车间依据预制体图纸设计相应的模具，再将模具送至机加工车间进行尺寸加工、表面抛光；

（S3）、采取直接刷胶的方式，在模具上粘合泡沫，再将粘贴好泡沫后的模具安装到针刺设备上；

（S4）、将上好法兰的模具套在针刺设备轴上，将斜丝杠升高至与台面成90度角，手动转动模具，确认针刺设备轴端口与模具底部完全接触后将法兰两侧顶丝锁紧；

（S5）、使用七排小针板，隔行装四排针，通过模板将其垫高后装到预定针刺位置，通过G形夹进行固定；

（S6）、铺层、针刺：在模具中进行碳布、网胎的循环铺层、针刺，完成后进行脱膜、烘烤；

（S7）、通过天然气沉积、树脂浸渍、碳化、机加工、封孔，得到客户图纸尺寸要求的针刺碳碳埚托成品。

优选的，所述步骤（S3）中粘贴的泡沫分为两部分，分别为圆弧段和平段，其中，所述圆弧段四等分，优先粘贴，然后再进行平段粘贴。

优选的，所述泡沫各部分之间的粘接缝隙小于3毫米。

优选的，所述步骤（S5）中的针的长度为20cm。

优选的，所述步骤（S6）中，当碳布、网胎的铺层为1-10层时，针刺设备的针刺深度为12-13㎜；当碳布、网胎的铺层为10-20层时，针刺设备的针刺深度为16-19㎜；当碳布、网胎的铺层在20层后时，针刺设备的针刺深度为16-19㎜。

优选的，所述步骤（S6）中针刺的转频为0.68±0.02，刺频为38-50。

优选的，所述步骤（S6）中针刺，在碳布、网胎的铺层为1-10层时，圆弧段的刺频为38、42、46，平段的刺频为50，当碳布、网胎的铺层为最后一层时，圆弧段的刺频为38、44，平段的刺频为50。

本发明中，在埚托铺层时采用碳布、网胎循环结构，每层铺层完成均进行针刺，层间结合力大，不易分层、起皮，保证了平纹布碳纤维完整性，各向应力均匀性好，较石墨埚托更耐用；

本发明工艺制备的碳碳埚托的电阻率不受重复加热的影响，并随石墨化程度的增大材料的电阻率降低，且碳碳复合材料抗温度波动性比石墨材料要好，并且在高温环境下工作时动态强度好。

具体实施方式

以下进一步说明本发明一种针刺碳碳埚托的生产工艺的具体实施方式。本发明一种针刺碳碳埚托的生产工艺不限于以下实施例的描述。

实施例1：

本实施例给出一种针刺碳碳埚托的生产工艺，具体步骤如下：

（S1）、依据客户图纸，设计预制体加工尺寸，并下发至车间；

（S2）、车间依据预制体图纸设计相应的模具，再将模具送至机加工车间进行尺寸加工、表面抛光；

（S3）、采取直接刷胶的方式，在模具上粘合泡沫，再将粘贴好泡沫后的模具安装到针刺设备上；

（S4）、将上好法兰的模具套在针刺设备轴上，将斜丝杠升高至与台面成90度角，手动转动模具，确认针刺设备轴端口与模具底部完全接触后将法兰两侧顶丝锁紧；

（S5）、使用七排小针板，隔行装四排针，通过模板将其垫高后装到预定针刺位置，通过G形夹进行固定；

（S6）、铺层、针刺：在模具中进行碳布、网胎的循环铺层、针刺，完成后进行脱膜、烘烤；

（S7）、通过天然气沉积、树脂浸渍、碳化、机加工、封孔，得到客户图纸尺寸要求的针刺碳碳埚托成品。

步骤（S3）中粘贴的泡沫分为两部分，分别为圆弧段和平段，其中，圆弧段四等分，优先粘贴，然后再进行平段粘贴。

泡沫各部分之间的粘接缝隙小于3毫米。

步骤（S5）中的针的长度为20cm。

步骤（S6）中，当碳布、网胎的铺层为1-10层时，针刺设备的针刺深度为12-13㎜；当碳布、网胎的铺层为10-20层时，针刺设备的针刺深度为16-19㎜；当碳布、网胎的铺层在20层后时，针刺设备的针刺深度为16-19㎜。

步骤（S6）中针刺的转频为0.68±0.02，刺频为38-50。

步骤（S6）中针刺，在碳布、网胎的铺层为1-10层时，圆弧段的刺频为38、42、46，平段的刺频为50，当碳布、网胎的铺层为最后一层时，圆弧段的刺频为38、44，平段的刺频为50。

通过采用上述技术方案：

在该工艺中，该埚托铺层采用碳布、网胎循环结构，每层铺层完成进行针刺，层间结合力大，不易分层、起皮，且保证了平纹布碳纤维完整性，各向应力均匀性好，较石墨埚托更耐用；

本发明工艺制备的碳碳埚托的电阻率不受重复加热的影响，并随石墨化程度的增大材料的电阻率降低，且碳碳复合材料抗温度波动性比石墨材料要好，并且在高温环境下工作时动态强度好。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。