Устройство для получения изделий из пиролитического углерода

(57) Сущность изобрете поверхность устройст корпуса, средств для ф углеродсодержащего га разных продуктов пирол ща, наносят защитное и защитного покрытия ис мообработанную при те 1850 С углеродную тка плотностью не менее 2 не менее 0,4 мм, либо сл углерода толщиной 0,2-2 ия: на внутреннюю а, состоящего из рмирования струи за и отвода газоабиза, крышки и дникрытие. В качестве пользуют либо термпературе не менее ь с поверхностной 0 ГУм и толщиной ой пиролитического мм. 1 табл. 1 ил,я является повышеойства.авлено устройство в р 1.Устро илиндра и ционного аметр 450, В качестве ный углер йство применяют для з "углерод-углеродноматериала с габарита- высота 650, толщина наполнителя испольодный волокнистый Прим получения го" композ ми (мм); ди стенки 10. зу)0 т вяза ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Днепровский электродный завод(73) Днепровский электродный завод(56) Авторское свидетел ьство СССР1 Ф 512998, кл, С 01 В 31/02, 1973,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПИРОЛИТИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА Изобретение относится к области получения изделий иэ углерода. в частности кустройствам для производства изделий изкомпозиционных материалов на основе пиролитического углерода.Целью изобретениние срока службы устрНа чертеже предстразрезе.Устройство содержит газоизолирующийкорпус 1, крышку 2, средство 3 для вводагаза, оболочку 4, изделие 5, подставку 6,днище 7, средство 8 для отвода продуктовпиролиза, замки 9 для сочленения корпусас днищем и крышкой. Крепление ткани кэлементам устройства производится углеродным жгутом.Работа устройства показана на примерах,каркас из волокна ВМВС (ТУ 48-20-130-85), Предварительно собирают днище 7, уклады- Я вают оболочку 4 из углеродной ткани ТГН 2 М (ТУ 48-20-19-77) с температурой обработки 1850 С, толщиной 0,5 мм и поверхностной плотностью 310 гlм, Закрепляют оболочку на элементах 8, 7, 1, . устанавливают на подставку 6 изделия 5. После этого производят сборку корпуса 1, крышки 2 и укладку "оболочки из углеродной д ткани", Затем реактор с иэделиями помеща- ., О ют в вакуумную печь, вакуумируют, нагрева- Я ют до необходимой температуры, подают углеродсодержащий газ, В результате пиро- ОО лиза газа при 2150 С давлением 3-5 мм рт.ст. и расходе газа 80 л/мин образуется пироуглеродная матрица изделия 5 на волокнистом каркасе и "углеродное покрытие" на всех нагретых поверхностях устройства. Длительность цикла под газом 55 ч. Затем (Д отключают подачу газа, нагрев и охлаждают изделие вместе с печью до температуры 30- 50 С. После выгрузки устройства его разбирают, при этом "углеродное покрытие" легко отслаивается вместе с тканью. Детали1820889 гвпlп Тип оболочки Ха акте истики оболочек Срок службы заявляемого устройства, количество процессов Срок службыпрототипа,количествопроцессов Температура обработ. ки ткани или получения обо Поаерхност. ная плотность. гикмз Толщинаоболочкимм Плотность материала,г/см лочки,яС1850 0,5-0,6 1850 0,4-0,5 Ткань ТГНМ(ГОСТ 28-005-88)Пиролитический углеродТкань ТГНМ (отходы)Ткань УРАЛ-Т 22 (отходы)Ткань ТГН"2 М (отходы) 31 О один про. 24 О 2050-2100 0,2-0,221650 О 5-О,6 1850 0,3-0.35 1800-1840 0.5-0,6. 3 4 5, 6 2,1 в гКорпус - 2. крышка и днище - 1, остальные детали - 29-10 Крышка -1, днище -1. корпус - 1, остальные детали -21-2 6. гго-гзо240"250300-340 Пиролитический углерод Пиролитическид углерод 0,9-1,0 2,1-2.2 2100-2150 200-215 О г, г 2.1 о,16-о,16 0,4-.0.69 1 О 29 ОО устройства вновь используют для следующего процесса, Повторное использование деталей производится 5-8 раз, причем каждый раз оболочку иэ ткани возобновляют,П р и м е р 2, Устройство применяют для получения конуса из "углерод-углеродного" композиционного материала с габаритами (мм): большой диаметр 480, меньший диаметр 320, толщина стенки 12, высота 260, В качестве наполнителя используют вязанный углеродный каркас из жгута ВМВ (ТУ 48-20-98-87). Для оболочки применяют ткань УРАЛ-Т 22 (ГОСТ 28-005-88) с температурой обработки 1850 оС, толщиной ,4 мм и поверхностной плотностью 240 г/м; Дальнейшие работы по сборке устройства и проведению процесса производят по примеру 1, Длительность цикла под газом 60 ч, Повторное использование деталей с возобновлением оболочки из ткани выполнялось 5 раз,П ри ме р 3. Получаюттигель из "углерод-углеродного" материала, имеющий форму цилиндра с габаритами (мм)." внутренний диаметр 380, высота 600, толщина стенки 14. В качестве наполнителя используют углеродный армирующий каркас из сетчатого полотна (ТУ (48-4807-157-86). Предварительно собирают устройство согласно чертежу без иэделия 5, Устройство устанавливают в вакуумную печь, вакуумируют, наг рева ют до 2050-2100 С и пода ют углеродсодержащий газ. Длительность цикла при давлении 3-5 мм рт.ст. и расходе газа 60 л/мин 4 ч. По окончании цикла отключают подачу газа, нагрев и охлаждают. устройство вместе с печью, Выгружают устройство и разбирают. Далее проверяют толщину "оболочки из пироуглерода", Толщина составля ла 0,2 мм, Затем производят повторнуюсборку устройства и изделия согласно примеру 1. Укладка оболочки из ткани не требуется. Длительность цикла под газом 65 ч.Влияние характеристик оболочек уст ройства на срок службы устройства по примерам 1, 2, 3 приведены в таблице,Применение "оболочки из углероднойткани" или "оболочки из пиролитического углерода" позволило увеличить срок службы 15 устройства в 5-10 раз. Формула изобретения Устройство для получения иэделий изпиролитического углерода, содержащее га зоизолирующий корпус, снабженный средствами для формирования струи углеродсодержащего газа и отвода газообразных продуктов пиролиэа, крышку и днище, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью 25 повышения срока службы устройства, онодополнительно снабжено защитным покрытием, нанесенным на внутреннюю поверхность устройства и выполненным из термообработанной при температуре не ме нее 850 С углеродной ткани с поверхностной плотностью не менее 240 г/м и толщиной не менее 0,4 мм или иэ слоя пиролитического углерода толщиной 0,2-2,0 мм, причем. крышка и днище выполнены сьем ными,.ельский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 Производственно аказ 2039 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по из 113035. Москва, Ж, РПодписноеетениям и открытиям при ГКНТ СССская наб 4/5