耐热结构体及热处理炉用构件的制作方法

本发明涉及一种耐热结构体及使用所述耐热结构体的热处理炉用构件。

背景技术：

1、从前，在热处理炉用构件中广泛使用金属制的材料。然而，金属制棒存在重量重、当在高温下使用时容易产生热变形的问题。因此，需要对使用后变形的棒进行修正的调试。因此，作为此种金属制棒的替代，正在研究在金属管的内部配置碳纤维强化碳复合材料(c/c复合材料(composite))的棒。

2、例如，在下述专利文献1中公开一种包含耐热金属材料与碳/碳材料的耐热结构构件。在专利文献1中记载如下主旨：耐热金属材料形成外壳的壳结构，碳/碳材料构成被封入至外壳的壳结构的内部的芯构件。在专利文献1中记载如下主旨：以在外壳的壳结构内封入氦气为特征。另外，在下述专利文献2中记载如下主旨：以在与专利文献1相同的结构中，在外壳的壳结构内封入至少将水和/或碳氧化物还原的还原剂为特征。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本专利特开2018-39708号公报

6、专利文献2：日本专利特开2017-77998号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的问题

2、然而，在金属管的内部配置c/c复合材料的构件中，大多情况下需要厚度大的c/c复合材料。然而，c/c复合材料的厚度越大，越难以制造，存在生产性低的问题。另外，在厚度大的c/c复合材料中也存在制造成本增大的问题。另外，关于对厚度大的c/c复合材料进行加工后的厚度小的边角料将被废弃，也存在环境方面的问题。

3、本发明的目的在于提供一种可简便地制造、而且高温环境下的机械特性优异、不易产生热变形的耐热结构体及使用所述耐热结构体的热处理炉用构件。

4、解决问题的技术手段

5、本发明的耐热结构体的特征在于，包括：芯材，包含多个c/c复合材料构件；以及壳材，覆盖所述芯材的表面的至少一部分，包含金属。

6、在本发明中，优选为所述芯材为所述多个c/c复合材料构件的层叠体。

7、在本发明中，优选为所述c/c复合材料构件的形状为大致矩形板状。

8、在本发明中，优选为所述c/c复合材料构件为两方向c/c复合材料构件。

9、在本发明中，优选为在对所述耐热结构体施加负荷时，以所述c/c复合材料构件的沿着宽度方向的剖面中最长边的延伸的方向成为与施加所述负荷的方向大致相同的方向的方式进行配置。

10、在本发明中，优选为在对所述耐热结构体施加负荷时，所述多个c/c复合材料构件在与施加所述负荷的方向大致正交的方向上层叠。

11、在本发明中，优选为所述壳材为包含金属的管，在所述管内填充有所述多个c/c复合材料构件。

12、在本发明中，优选为所述管的剖面形状为大致多边形形状。

13、在本发明中，所述管的剖面形状可为大致圆状。

14、在本发明中，优选为所述管的壁厚为0.1mm以上且3mm以下。

15、在本发明中，优选为所述管内的所述c/c复合材料构件的填充率为70％以上。

16、在本发明中，优选为所述壳材局部地覆盖所述芯材的表面。

17、在本发明中，优选为所述耐热结构体在非氧化环境下使用。

18、本发明的热处理炉用构件的特征在于：包括按照本发明而构成的耐热结构体。

19、发明的效果

20、根据本发明，可提供一种可简便地制造、而且高温环境下的机械特性优异、不易产生热变形的耐热结构体及使用所述耐热结构体的热处理炉用构件。另外，通过利用厚度小的边角料，也能够顾及地球环境方面。

技术特征：

1.一种耐热结构体，包括：

2.根据权利要求1所述的耐热结构体，其中所述芯材为所述多个c/c复合材料构件的层叠体。

3.根据权利要求1或2所述的耐热结构体，其中所述c/c复合材料构件的形状为大致矩形板状。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的耐热结构体，其中所述c/c复合材料构件为两方向c/c复合材料构件。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的耐热结构体，其中在对所述耐热结构体施加负荷时，

6.根据权利要求1至5中任一项所述的耐热结构体，其中在对所述耐热结构体施加负荷时，

7.根据权利要求1至6中任一项所述的耐热结构体，其中所述壳材为包含金属的管，

8.根据权利要求7所述的耐热结构体，其中所述管的剖面形状为大致多边形形状。

9.根据权利要求7所述的耐热结构体，其中所述管的剖面形状为大致圆状。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的耐热结构体，其中所述管的壁厚为0.1mm以上且3mm以下。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的耐热结构体，其中所述管内的所述c/c复合材料构件的填充率为70％以上。

12.根据权利要求1至6中任一项所述的耐热结构体，其中所述壳材局部地覆盖所述芯材的表面。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的耐热结构体，在非氧化环境下使用。

14.一种热处理炉用构件，包括如权利要求1至13中任一项所述的耐热结构体。

技术总结
本发明提供一种可简便地制造、而且高温环境下的机械特性优异、不易产生热变形的耐热结构体。一种耐热结构体1，包括：芯材2，包含多个C/C复合材料构件4；以及壳材3，覆盖芯材2的表面2a的至少一部分，包含金属。

技术研发人员：冈下博充,多田孝之,町野洋,平冈利治,村木安典,嘉地胜
受保护的技术使用者：大和田炭素工业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15