一種碳碳電極的製作方法
2023-09-20 05:07:25 1
一種碳碳電極的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種碳碳電極，包括電極本體和位於電極本體表面的緻密層，所述電極本體為上下開口中間為空的圓筒狀，所述電極本體的材料為碳/碳複合材料。所述電極本體的內徑為Ф35—60mm，外徑為Ф70—150mm，高為60—200mm。所述緻密層的厚度為1-2mm；外表層的密度為1.2-1.35g/cm3，內部層的密度為0.95-1.15g/cm3。所述電極本體的內表面設有內螺紋。本實用新型主要用碳碳複合材料電極來代替原來通常使用的石墨電極，利用合適的工藝，將碳碳複合材料做成梯級密度電極，內外表面密度高，中間密度低；使得本實用新型既有表面強度，能承受大型加熱器的重量；又具有優良的導電性能。
【專利說明】一種碳碳電極
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電極。
【背景技術】
[0002]隨著工業化的發展，對電阻加熱式高溫爐的需求日益增加，在解決電阻加熱式高溫爐的加熱問題時，一般採用加熱器與石墨電極連接，石墨電極再與銅電極連接的方式。由於石墨電極存在著如下兩方面的缺陷:由於現在爐體越來越大，加熱器本身的重量顯著增大，石墨電極強度低，極易導致連接部位斷裂，不能滿足大型加熱器的重量；內阻大，容易導致局部電流過高而打弧，能耗高，而且安裝、維修非常麻煩。
實用新型內容
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種能滿足大型加熱器重量的碳碳電極。
[0004]本實用新型的技術方案是:一種碳碳電極,包括電極本體和位於電極本體表面的緻密層，所述電極本體為上下開口中間為空的圓筒狀，所述電極本體的材料為碳碳複合材料。
[0005]所述碳碳複合材料為三維整體針刺氈結構的碳碳複合材料圓形料或方料，其密度為 0.8-1.lg/cm3。
[0006]所述電極本體的內徑為Φ35—60mm,外徑為Φ70—150mm,高為60—200mm。
[0007]所述緻密層的厚度為l_2mm ;所述緻密層包括附在電極本體上的內部層和位於內部層上的外表層，所述外表層的密度為1.2-1.35g/cm3,內部層的密度為0.95-1.15g/cm3。
[0008]所述緻密層是通過在電極本體表面採用化學氣相沉積增密方法形成的緻密層；所述電極本體表面全部覆蓋有緻密層。
[0009]所述電極本體包括圓柱形中空部分，所述電極本體的內表面設有內螺紋,其中空部分形成螺紋孔；所述螺紋孔包括位於其上部的M50 X 3螺紋和位於其下部的M45 X 3螺紋。
[0010]所述碳碳電極設置在電阻加熱式高溫爐上，電阻加熱式高溫爐還包括加熱器與與銅電極；所述碳碳電極連接加熱器與與銅電極。
[0011]本實用新型主要用碳碳複合材料電極來代替原來通常使用的石墨電極，利用合適的工藝，將碳碳複合材料做成梯級密度電極，內外表面密度高，中間密度低；使得本實用新型既有表面強度，又具有優良的導電性能。
[0012]與現有的石墨電極相比:由於現在爐體越來越大，加熱器本身的重量顯著增大，石墨電極強度低，極易導致連接部位斷裂，不能滿足承受大型加熱器的重量的需求；石墨電極內阻大，容易導致局部電流過高而打弧，能耗高，而且安裝、維修非常麻煩。本實用新型碳碳電極強度高，能承受大型加熱器的重量；內阻相對小，不容易因局部電流過高而打弧，能耗低，易安裝。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型碳碳電極的剖面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0015]如圖1所示，一種碳碳電極，包括電極本體I和位於電極本體表面的緻密層2，所述電極本體為上下開口中間為空的圓筒狀，所述電極本體的材料為碳碳複合材料。所述電極本體的內表面設有內螺紋，其中空部分形成螺紋孔；所述螺紋孔包括位於其上部的M50X3螺紋3和位於其下部的M45X3螺紋4。所述電極本體的內徑為Φ35—60mm，外徑為Φ70—150mm，高為60— 200mm。所述緻密層的厚度為l_2mm ;所述緻密層包括附在電極本體上的內部層和位於內部層上的外表層，所述外表層的密度為1.2-1.35g/cm3，內部層的密度為
0.95-1.15g/cm3。所述碳碳電極可設置在電阻加熱式高溫爐上，電阻加熱式高溫爐還包括加熱器與與銅電極；加熱器與碳碳電極連接，碳碳電極再與銅電極連接。
[0016]本實用新型碳碳電極的製作工藝步驟如下:
[0017]1.選用符合需要尺寸的三維整體針刺氈結構的碳碳複合材料圓形料或方料，該圓形或方形料的密度為0.8-1.lg/cm3 ；
[0018]2.將上述碳碳複合材料進行機械加工，得到內徑Φ35—60mm，外徑Φ70— 150mm，高60— 200mm的碳碳複合材料圓筒，再根據銅電極的螺紋攻牙，得到碳碳複合材料的電極毛還；
[0019]3.將步驟2得到的電極毛坯，放入化學氣相沉積爐中，緩慢加熱升溫到沉積溫度，溫度為950-1200°C，通入碳氫氣體和稀釋氣體進行化學氣相沉積增密，時間5-15小時；得到電極內、外表面密度達到合適的密度(1.2-1.35g/cm3)，此種表面密度層厚度為1_2_。內部層的密度為0.95-1.15g/cm3，得到符合要求的碳碳複合材料梯度密度電極。
[0020]以上所述僅為本實用新型的優選實施例，本實用新型還可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種碳碳電極，其特徵是，所述碳碳電極包括電極本體和位於電極本體表面的緻密層，所述電極本體為上下開口中間為空的圓筒狀，所述電極本體的材料為碳碳複合材料。
2.根據權利要求1所述的碳碳電極，其特徵是，所述碳碳複合材料為三維整體針刺氈結構的碳碳複合材料圓形料或方料，其密度為0.8-1.lg/cm3。
3.根據權利要求1所述的碳碳電極，其特徵是，所述電極本體的內徑為Φ35—60mm，夕卜徑為 Φ70—150mm,高為 60—200mm。
4.根據權利要求1所述的碳碳電極，其特徵是，所述緻密層的厚度為l-2mm;所述緻密層包括附在電極本體上的內部層和位於內部層上的外表層，所述外表層的密度為1.2-1.35g/cm3,內部層的密度為 0.95-1.15g/cm3。
5.根據權利要求1所述的碳碳電極，其特徵是，所述緻密層是通過在電極本體表面採用化學氣相沉積增密方法形成的緻密層；所述電極本體表面全部覆蓋有緻密層。
6.根據權利要求1所述的碳碳電極，其特徵是，所述電極本體包括圓柱形中空部分，所述電極本體的內表面設有內螺紋，其中空部分形成螺紋孔；所述螺紋孔包括位於其上部的M50 X 3螺紋和位於其下部的M45 X 3螺紋。
7.根據權利要求1所述的碳碳電極，其特徵是，所述碳碳電極設置在電阻加熱式高溫爐上，電阻加熱式高溫爐還包括加熱器與與銅電極；所述碳碳電極連接加熱器與與銅電極。
【文檔編號】H05B3/03GK204014108SQ201420411875
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月24日 優先權日:2014年7月24日
【發明者】陳旭軍, 陳湘, 馬藝林 申請人:湖南金石新材料有限公司