狭缝定向流制备飞机炭刹车盘的方法

xiaoxiao2020-7-22  4

专利名称:狭缝定向流制备飞机炭刹车盘的方法
技术领域
本发明涉及一种飞机炭刹车盘的制备方法,特别是采用狭缝定向流制备飞机炭刹车盘的方法。
背景技术
中国专利公开号CN 1350959A,
公开日是2002年5月29日,名称为“飞机炭刹车盘的快速气相沉炭方法及设备”中公开了采用内热梯度定向流CVI工艺制备飞机炭刹车盘的方法,该方法是将炭盘预制体叠落装入炉中,碳源气体从预制体的外侧低温面进入,且通过预制体中的孔隙从其内侧高温面抽出炉外。这种方法是一种快速气相沉炭的工艺,虽然具有适应各类型飞机炭刹车动盘结构的特点,但其不足之处是炭盘各预制体之间没有人造缝隙,碳源气体经过炭盘预制体时,由于其孔隙不均匀,势必导致其流量不均匀,透气性好的部位流量大,透气性差的部位流量小,因而造成炭盘的密度亦不均匀,且在透气性差的部位造成气体滞留状态,易产生有害物质碳黑。

发明内容
本发明的技术解决问题是克服现有技术的不足之处,提供一种狭缝定向流制备飞机炭刹车盘的方法,该方法使碳源气体定向流过炭盘预制体间是等距狭缝,从而克服了炭盘的密度不均匀、透气性差,易产生有害物质碳黑的缺点。
本发明的技术解决方案是狭缝定向流制备飞机炭刹车盘的方法,包括下列步骤(1)将飞机炭刹车盘的预制体装入内热外冷的气相沉积炉中,各预制体间垫入等厚的石墨垫片;(2))通入碳源气体,其流量按装炉预制体总质量进行调整;(3)控制炭盘预制体外侧低温面的温度,使其温度按炉次呈台阶式升高。
所述步骤(1)中各炭盘预制体间垫入等厚石墨垫片的厚度为0.5mm~4.0mm;所述步骤(1)中一次可装炭盘预制体为35片~45片。
所述步骤(2)中碳源气体流量按装炉预制体总质量进行调整是指控制每公斤预制体每小时所需碳源气体为7g~40g。
所述步骤(3)中控制炭盘预制体外侧低温面的温度为800℃~1000℃。
所述步骤(3)中按炉次呈台阶式升高温度是指每炉提高温度10℃~40℃。
本发明与现有技术相比的有益效果是(1)由于各预制体间垫入等厚的石墨垫片,因此在负压下碳源气体几乎100%定向流过各预制体间等距狭缝,提高了碳源气体的有效利用率,常达20%~40%,且气体定向流路畅通,元气体滞留处,防止有害物质炭黑的形成;(2)碳源气体的流量按装炉预制体的总质量确定,并按炉次调整,大大节省了碳源气体的耗量,降低了成本。
(3)控制预制体外侧低温面的温度,并按炉次呈台阶式升高,工艺稳定,重现性好。
(4)具有适应各类型飞机炭刹车动盘结构特点的特色,且适应于工业化规模生产。


图1是本发明狭缝定向流动模式的结构示意图。
具体实施例方式
如图1所示,本发明采用的内热外冷式气相沉积炉由内发热体1、石墨盖板2、外石墨桶3、保温层4、炭盘预制体5、石墨垫片6、石墨托板7、进气管8、石墨托架9组成。
实施例1(1)将飞机炭刹车盘预制体5,外径为300mm~600mm,内径为150mm~350mm,厚度为15mm~35mm,初始密度为0.56g/cm3套装入内石墨发热体1与外石墨桶3之间的石墨托板7上,各预制体5之间用等厚的石墨垫片6隔开,其石墨垫片厚度是0.5mm,形成的碳源气体C3H6由预制体5的外侧定向流入内侧的通路。一次可装炭盘预制体5为35片,并盖上石墨盖板2。
(2)将碳源气体C3H6由进气管8进入炭盘预制体5的外侧,其流量视装炉预制体总质量确定,按每公斤预制体每小时所需碳源气体C3H6为7g计算。
(3)由电阻式或者是中频感应加热内石墨发热体1,控制炭盘预制体5外侧低温面的温度850℃,并按炉次呈台阶式升高温度,每炉升高温度为10℃。
实施例2(1)将飞机炭刹车盘预制体5,外径为300mm~600mm,内径为150mm~350mm,厚度为15mm~35mm,初始密度为0.56g/cm3套装入内石墨发热体1与外石墨桶3之间的石墨托板7上,各预制体5之间用等厚的石墨垫片6隔开,其石墨垫片厚度是4mm,形成的碳源气体C3H6由预制体5的外侧定向流入内侧的通路。一次可装炭盘预制体5为45片,并盖上石墨盖板2。
(2)将碳源气体C3H6由进气管8进入炭盘预制体5的外侧,其流量视装炉预制体总质量确定,按每公斤预制体每小时所需碳源气体C3H6为40g计算。
(3)由电阻式或者是中频感应加热内石墨发热体1,控制炭盘预制体5外侧低温面的温度950℃,并按炉次呈台阶式升高温度,每炉升高温度为40℃。
实施例3(1)将飞机炭刹车盘预制体5,外径为300mm~600mm,内径为150mm~350mm,厚度为15mm~35mm,初始密度为0.56g/cm3套装入内石墨发热体1与外石墨桶3之间的石墨托板7上,各预制体5之间用等厚的石墨垫片6隔开,其石墨垫片厚度是2mm,形成的碳源气体C3H6由预制体5的外侧定向流入内侧的通路。一次可装炭盘预制体5为40片,并盖上石墨盖板2。
(2)将碳源气体C3H6由进气管8进入炭盘预制体5的外侧,其流量视装炉预制体总质量确定,按每公斤预制体每小时所需碳源气体C3H6为20g计算。
(3)由电阻式或者是中频感应加热内石墨发热体1,控制炭盘预制体5外侧低温面的温度900℃,并按炉次呈台阶式升高温度,每炉升高温度为20℃。
权利要求
1.狭缝定向流制备飞机炭刹车盘的方法,其特征在于包括下列步骤(1)将飞机炭刹车盘的预制体装入内热外冷的气相沉积炉中,各预制体间垫入等厚的石墨垫片;(2)通入碳源气体,其流量按装炉预制体总质量进行调整;(3)控制炭盘预制体外侧低温面的温度,使其温度按炉次呈台阶式升高。
2.根据权利要求1所述的狭缝定向流制备飞机炭刹车盘的方法,其特征在于所述步骤(1)中各炭盘预制体间垫入等厚石墨垫片的厚度为0.5mm~4.0mm。
3.根据权利要求1所述的狭缝定向流制备飞机炭刹车盘的方法,其特征在于所述步骤(2)中碳源气体流量按装炉预制体总质量进行调整是指控制每公斤预制体每小时所需碳源气体为7g~40g。
4.根据权利要求1所述的狭缝定向流制备飞机炭刹车盘的方法,其特征在于所述步骤(3)中控制炭盘预制体外侧低温面的温度为800℃~1000℃。
5.根据权利要求1所述的狭缝定向流制备飞机炭刹车盘的方法,其特征在于所述步骤(3)中按炉次呈台阶式升高温度是指每炉提高温度10℃~40℃。
6.根据权利要求1所述的狭缝定向流制备飞机炭刹车盘的方法,其特征在于所述步骤(1)中一次可装炭盘预制体为35片~45片。
全文摘要
一种狭缝定向流制备飞机炭刹车盘的方法,其特点在于将飞机炭刹车盘预制体装入炉中,各预制体间垫入等厚的石墨垫片,构成了碳源气体狭缝定向流动的通路;碳源气体的流量按装炉预制体总质量进行调整;控制炭盘预制体外侧低温面的温度,并按炉次呈台阶式升高;一次可装炭盘35~45片。本发明有效地提高了碳源气体的利用率,且气体定向流路畅通,无气体滞留处,防止了有害物质炭黑的形成;按预制体总质量调整进气流量,大大节省了碳源气体的耗量,降低了成本。
文档编号F16D69/00GK1544826SQ20031011511
公开日2004年11月10日 申请日期2003年11月24日 优先权日2003年11月24日
发明者苏君明, 肖志超, 孟凡才, 王明存, 向嵛 申请人:西安航天复合材料研究所

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