本发明涉及石墨匣钵,具体是一种碳化硅包覆石墨匣钵及其制造工艺。
背景技术:
1、石墨匣钵由石墨材料通过机加工制造出来的承载容器产品,具有一定的热抗震性、耐高温、耐腐蚀特征,广泛应用于有色金属、合金的熔炼等领域,而石墨在较高温度时容易被氧化,同时石墨耐磨性能较差,因此有时会在石墨匣钵表面添加抗氧化涂层,而在添加时,有时会采用模具注浆的方式,使碳化硅浆液包裹石墨匣钵,但是在将匣钵直接放入模具内时,若不在模具内设置支撑结构,由于匣钵自身具有一定重力,较难准确控制匣钵与模具的间距,而若设置支撑点,则容易影响碳化硅浆液对匣钵的全面包裹。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种碳化硅包覆石墨匣钵及其制造工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、一种碳化硅包覆石墨匣钵,包括石墨匣钵本体,所述石墨匣钵本体短边两侧均设置有碳化硅框体,两个所述碳化硅框体相对面均开设有两个开口槽,所述石墨匣钵本体外部设置有碳化硅层。
4、进一步在于:该碳化硅包覆石墨匣钵的制造工艺包括石墨件加工—制浆—制作框体—注浆成型—定型的工艺步骤,具体工艺步骤如下:
5、步骤(1)石墨件加工:对石墨匣钵本体表面进行打磨,修整石墨匣钵本体的表面;
6、步骤(2)制浆:将碳化硅层的原料放入搅拌模块内部,通过搅拌模块对碳化硅层原料进行搅拌,制成碳化硅浆液;
7、步骤(3)制作框体:将碳化硅浆液注入相应模具内,制成碳化硅框体,将制成的碳化硅框体从模具内取出静置成型;
8、步骤(4)注浆成型:将静置成型的碳化硅框体套在石墨匣钵本体两侧,然后将石墨匣钵本体与碳化硅框体放入对应模具内,向模具内注入碳化硅浆液,使碳化硅浆液包裹石墨匣钵本体,并填充在两个碳化硅框体之间、碳化硅框体内部与开口槽内部,从而使通过碳化硅浆液与碳化硅框体将石墨匣钵本体包裹,通过原有碳化硅框体与新注入的碳化硅浆液在石墨匣钵本体表面形成完整的碳化硅层,然后将石墨匣钵取出,使石墨匣钵本体表面的碳化硅层静置成型;
9、步骤(5)定型:将石墨匣钵放入干燥室内干燥,然后将干燥完成的石墨匣钵放入烧结炉中烧结,使碳化硅层彻底定型。
10、进一步在于:步骤(2)中所述的搅拌模块包括搅拌筒,所述搅拌筒底面固定连接有四个支撑柱,所述搅拌筒顶面固定连接有盖板,所述搅拌筒内底面转动连接有转动筒,所述盖板顶面开设有进料口,所述搅拌筒底面连通有出料管,所述出料管内部设置有阀门,所述转动筒侧面等距固定连接有若干连接座一,所述转动筒侧面对应连接座一底部等距转动连接有若干连接座二,且连接座一侧面与相邻连接座二侧面转动连接,所述连接座一与连接座二侧面均转动连接有搅动杆,所述转动筒侧面转动连接有转动架,所述转动架内侧面与位于连接座二上的搅动杆端部转动连接,所述转动筒侧面对应连接座二开设有若干限位槽,所述限位槽内侧面滑动连接有与相邻连接座二内侧面固定连接的限位块。
11、进一步在于:所述搅拌筒内侧面顶部滑动连接有滑动环,所述滑动环内侧面转动连接有刮除板,所述刮除板侧面开设有与转动架侧面顶部滑动连接的条型槽,所述盖板内侧面滑动连接有调节架,且调节架两个底端均与滑动环顶面固定连接,所述搅拌筒顶面对应调节架两侧均固定连接有固定框,所述固定框内部设置有电动伸缩杆,两个所述电动伸缩杆输出端均与调节架顶部侧面传动连接。
12、优选的:所述转动架顶面固定连接有与转动筒顶面转动连接的转动座,且转动座侧面与盖板内侧面转动连接,所述转动座顶部侧面与盖板内侧面之间设置有单向轴承。
13、进一步在于:所述转动筒顶面固定连接有与转动座内侧面转动连接的传动筒,所述盖板顶面固定连接有与传动筒侧面转动连接的驱动盒,所述驱动盒顶面一侧设置有驱动电机,所述驱动电机输出端传动连接有与驱动盒内侧面转动连接的驱动轴,所述传动筒侧面对应驱动轴固定套接有连接齿轮一,所述驱动轴侧面固定套接有与连接齿轮一啮合传动的连接齿轮二。
14、进一步在于:所述搅动杆侧面对应转动筒固定连接有连接杆,所述连接座一与连接座二内侧面均与相邻连接杆侧面转动连接,且限位块内侧面与相邻连接杆内侧面转动连接,所述连接杆位于转动筒内的一端固定连接有支杆,所述转动筒内部对应支杆设置有两个联动杆,位于连接座一上的若干连接杆侧面一侧与一个联动杆侧面转动连接,且位于连接座二上的若干连接杆侧面一侧与另一个联动杆侧面转动连接。
15、进一步在于:所述转动筒内侧面顶部与底部均设置有连接环,位于顶部的连接环侧面与转动筒内侧面固定连接,且位于底部的连接环侧面与转动筒内侧面转动连接,所述连接环内侧面转动连接有转动杆,所述转动筒内侧面顶部与底部均转动连接有调节杆,位于顶部的调节杆穿过传动筒内部并与驱动盒内顶面转动连接,且位于底部的调节杆底端延伸至搅拌筒外部并与搅拌筒内侧面转动连接,所述调节杆与转动杆侧面均固定套接锥齿轮,且相邻两个锥齿轮啮合传动,两个所述转动杆侧面、位于顶部连接座一上的连接杆侧面、位于底部连接座二上的连接杆侧面均固定套接有调节齿轮,且相邻两个调节齿轮啮合传动。
16、进一步在于:所述搅拌筒底面与驱动盒顶面对应调节杆均固定连接有调节电机,且调节电机输出端均与相邻调节杆端部传动连接。
17、优选的:所述转动筒内侧面转动连接有与若干限位块侧面固定连接的联动筒,且位于连接座二上的连接杆侧面与联动筒内侧面转动连接,所述联动筒底面与位于底部的连接环顶面固定连接,所述联动筒侧面对应连接座一设置有若干开口,且位于连接座一上的连接杆穿过对应开口延伸至联动筒内部。
18、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
19、通过石墨匣钵本体侧面设置有碳化硅框体,可先使用相应模具制成碳化硅框体,将碳化硅框体静置大致定型后,可将碳化硅框体套在石墨匣钵本体上,这样将石墨匣钵本体与碳化硅框体放入注浆模具内后,可通过碳化硅框体对石墨匣钵本体进行支撑,通过碳化硅框体使石墨匣钵本体侧壁保持与模具的间距,向模具注浆后,便于控制碳化硅浆液在石墨匣钵本体表面的厚度,便于较为准确的在石墨匣钵本体上包裹一定厚度的碳化硅层。
20、通过连接座一与连接座二侧面转动连接有搅动杆,在转动筒转动时,可带动连接座一与其上的搅动杆转动,而转动筒可通过限位块带动连接座二与其上的搅动杆转动,从而使搅动杆对碳化硅浆液原料进行搅拌,在搅拌完成后,可使转动筒反向转动,这时单向轴承可通过转动座限制转动架反向转动,这样可使转动筒带动连接座一上的搅动杆向转动架转动,使连接座一上的搅动杆插进对应的连接座二上的搅动杆之间,使连接座一与连接座二上的搅动杆合并,这时相邻两个搅动杆端部可相互刮除残留的碳化硅浆液,然后可使刮除板向下移动,从而通过条型槽刮除若干搅动杆表面残留的碳化硅浆液,这样有利于残留碳化硅浆液的回收,且便于对搅拌筒内部进行一定的清理,便于下次搅拌。
1.一种碳化硅包覆石墨匣钵,其特征在于,包括石墨匣钵本体(100),石墨匣钵本体(100)短边两侧均设置有碳化硅框体(110),两个碳化硅框体(110)相对面均开设有两个开口槽(120),石墨匣钵本体(100)外部设置有碳化硅层(130)。
2.根据权利要求1所述的一种碳化硅包覆石墨匣钵制造工艺,其特征在于,该碳化硅包覆石墨匣钵的制造工艺包括石墨件加工—制浆—制作框体—注浆成型—定型的工艺步骤,具体工艺步骤如下:
3.根据权利要求2所述的一种碳化硅包覆石墨匣钵制造工艺,其特征在于,步骤(2)中的搅拌模块(200)包括搅拌筒(210),搅拌筒(210)底面固定连接有四个支撑柱(211),搅拌筒(210)顶面固定连接有盖板(212),搅拌筒(210)内底面转动连接有转动筒(220),盖板(212)顶面开设有进料口,搅拌筒(210)底面连通有出料管,出料管内部设置有阀门,转动筒(220)侧面等距固定连接有若干连接座一(226),转动筒(220)侧面对应连接座一(226)底部等距转动连接有若干连接座二(227),且连接座一(226)侧面与相邻连接座二(227)侧面转动连接,连接座一(226)与连接座二(227)侧面均转动连接有搅动杆(230),转动筒(220)侧面转动连接有转动架(221),转动架(221)内侧面与位于连接座二(227)上的搅动杆(230)端部转动连接,转动筒(220)侧面对应连接座二(227)开设有若干限位槽(222),限位槽(222)内侧面滑动连接有与相邻连接座二(227)内侧面固定连接的限位块(229)。
4.根据权利要求3所述的一种碳化硅包覆石墨匣钵制造工艺,其特征在于,搅拌筒(210)内侧面顶部滑动连接有滑动环(215),滑动环(215)内侧面转动连接有刮除板(216),刮除板(216)侧面开设有与转动架(221)侧面顶部滑动连接的条型槽(218),盖板(212)内侧面滑动连接有调节架(214),且调节架(214)两个底端均与滑动环(215)顶面固定连接,搅拌筒(210)顶面对应调节架(214)两侧均固定连接有固定框(213),固定框(213)内部设置有电动伸缩杆(217),两个电动伸缩杆(217)输出端均与调节架(214)顶部侧面传动连接。
5.根据权利要求3所述的一种碳化硅包覆石墨匣钵制造工艺,其特征在于,转动架(221)顶面固定连接有与转动筒(220)顶面转动连接的转动座(225),且转动座(225)侧面与盖板(212)内侧面转动连接,转动座(225)顶部侧面与盖板(212)内侧面之间设置有单向轴承。
6.根据权利要求5所述的一种碳化硅包覆石墨匣钵制造工艺,其特征在于,转动筒(220)顶面固定连接有与转动座(225)内侧面转动连接的传动筒(223),盖板(212)顶面固定连接有与传动筒(223)侧面转动连接的驱动盒(270),驱动盒(270)顶面一侧设置有驱动电机(271),驱动电机(271)输出端传动连接有与驱动盒(270)内侧面转动连接的驱动轴(272),传动筒(223)侧面对应驱动轴(272)固定套接有连接齿轮一(224),驱动轴(272)侧面固定套接有与连接齿轮一(224)啮合传动的连接齿轮二(273)。
7.根据权利要求6所述的一种碳化硅包覆石墨匣钵制造工艺,其特征在于,搅动杆(230)侧面对应转动筒(220)固定连接有连接杆(240),连接座一(226)与连接座二(227)内侧面均与相邻连接杆(240)侧面转动连接,且限位块(229)内侧面与相邻连接杆(240)内侧面转动连接,连接杆(240)位于转动筒(220)内的一端固定连接有支杆(241),转动筒(220)内部对应支杆(241)设置有两个联动杆(250),位于连接座一(226)上的若干连接杆(240)侧面一侧与一个联动杆(250)侧面转动连接,且位于连接座二(227)上的若干连接杆(240)侧面一侧与另一个联动杆(250)侧面转动连接。
8.根据权利要求7所述的一种碳化硅包覆石墨匣钵制造工艺,其特征在于,转动筒(220)内侧面顶部与底部均设置有连接环(280),位于顶部的连接环(280)侧面与转动筒(220)内侧面固定连接,且位于底部的连接环(280)侧面与转动筒(220)内侧面转动连接,连接环(280)内侧面转动连接有转动杆(281),转动筒(220)内侧面顶部与底部均转动连接有调节杆(290),位于顶部的调节杆(290)穿过传动筒(223)内部并与驱动盒(270)内顶面转动连接,且位于底部的调节杆(290)底端延伸至搅拌筒(210)外部并与搅拌筒(210)内侧面转动连接,调节杆(290)与转动杆(281)侧面均固定套接锥齿轮(300),且相邻两个锥齿轮(300)啮合传动,两个转动杆(281)侧面、位于顶部连接座一(226)上的连接杆(240)侧面、位于底部连接座二(227)上的连接杆(240)侧面均固定套接有调节齿轮(400),且相邻两个调节齿轮(400)啮合传动。
9.根据权利要求8所述的一种碳化硅包覆石墨匣钵制造工艺,其特征在于,搅拌筒(210)底面与驱动盒(270)顶面对应调节杆(290)均固定连接有调节电机(260),且调节电机(260)输出端均与相邻调节杆(290)端部传动连接。
10.根据权利要求8所述的一种碳化硅包覆石墨匣钵制造工艺,其特征在于,转动筒(220)内侧面转动连接有与若干限位块(229)侧面固定连接的联动筒(228),且位于连接座二(227)上的连接杆(240)侧面与联动筒(228)内侧面转动连接,联动筒(228)底面与位于底部的连接环(280)顶面固定连接,联动筒(228)侧面对应连接座一(226)设置有若干开口,且位于连接座一(226)上的连接杆(240)穿过对应开口延伸至联动筒(228)内部。
