[發(fā)明專利]一種高性能復(fù)合碳纖維保溫板的制造方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710098358.6 | 申請日： | 2017-02-23 |
| 公開（公告）號： | CN106904986B | 公開（公告）日： | 2022-07-26 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 陳惠龍;鄭淑云;王紅偉;張作楨 | 申請（專利權(quán)）人： | 遼寧奧億達(dá)新材料有限公司 |
| 主分類號： | C04B35/83 | 分類號： | C04B35/83;C04B35/528;C04B35/52;C04B35/622;C04B35/634;C04B41/85;D21J3/00 |
| 代理公司： | 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所(普通合伙) 21224 | 代理人： | 張群 |
| 地址： | 114000 *** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 性能 復(fù)合 碳纖維 保溫 制造 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種高性能復(fù)合碳纖維保溫板的制造方法，將短切碳纖維和磨碎碳纖維組成的混合碳纖維與有機(jī)粘結(jié)劑、溶劑混合后，去除其中的溶劑，將表面包覆有機(jī)粘結(jié)劑的復(fù)合碳纖維與水、分散劑混合形成碳纖維混合漿料，經(jīng)真空抽吸成型制成復(fù)合碳纖維保溫板預(yù)制品；采用熱蒸汽或熱空氣加熱的方式使其脫水并完成不熔化、不溶化處理；然后經(jīng)碳化或石墨化處理，得到復(fù)合碳纖維保溫板成品。本發(fā)明所制成的復(fù)合碳纖維保溫板具有隔熱性能好、抗氧化性好、熱容量低、強(qiáng)度高的特性，且制作工藝簡單，成本低，成品形狀及尺寸可控，密度可調(diào)；成品不易開裂，自支撐性好，使用壽命長；經(jīng)表面處理后還可具有優(yōu)良的抗氧化性能，并進(jìn)一步提高使用壽命。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及高溫爐用保溫板制作技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高性能的復(fù)合碳纖維保溫板的制造方法。
背景技術(shù)
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，軍事、國防、太陽能、半導(dǎo)體、熱處理等領(lǐng)域都在快速發(fā)展，這些領(lǐng)域的發(fā)展都涉及保溫材料的使用；尤其近幾年太陽能、半導(dǎo)體的飛速發(fā)展，對保溫材料的需求顯得更加突出，而且對保溫材料的要求越來越高，不僅要求節(jié)能降耗，并且要求抗氧化性能高，這些要求也不斷促進(jìn)著保溫材料領(lǐng)域的快速發(fā)展。
曾經(jīng)在國內(nèi)高溫真空爐上普遍使用的碳纖維保溫材料為軟碳?xì)?針刺氈)，軟碳?xì)肿鳛楦魺岜夭牧鲜褂脮r存在強(qiáng)度低、易變形、易粉化、隔熱效果差及拆卸、安裝費(fèi)時費(fèi)力等缺點(diǎn)。新開發(fā)的碳纖維硬氈隔熱保溫材料可以克服軟碳?xì)值纳鲜鋈秉c(diǎn)，因此作為晶體爐、陶瓷燒結(jié)爐、氣相沉積爐等高溫爐用隔熱保溫材料得到日益廣泛地使用。
目前，國內(nèi)使用的碳纖維硬氈主要采用PAN基軟碳?xì)纸n模壓的成型工藝。浸漬模壓工藝制作碳纖維硬氈存在能耗高，碳纖維硬氈層間強(qiáng)度低、易開裂，壽命低，粘結(jié)劑含量高，抗氧化性能差等缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種高性能復(fù)合碳纖維保溫板的制造方法，所制成的復(fù)合碳纖維保溫板具有隔熱性能好、抗氧化性好、熱容量低、強(qiáng)度高的特性，且制作工藝簡單，成本低，成品形狀及尺寸可控，密度可調(diào)；成品不易開裂，自支撐性好，使用壽命長；經(jīng)表面處理后還可具有優(yōu)良的抗氧化性能，并進(jìn)一步提高使用壽命。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種高性能復(fù)合碳纖維保溫板的制造方法，包括如下步驟：
1)制備短切碳纖維；將碳纖維短切，得到平均長度為1～80mm的短切碳纖維；
2)制備磨碎碳纖維；將碳纖維磨碎，得到平均長度為100～800μm的磨碎碳纖維；
3)將短切碳纖維與磨碎碳纖維按照10～90﹕90～10的重量份比例，采用旋風(fēng)分離器 充分混合均勻，得到混合碳纖維；
4)將混合碳纖維與有機(jī)粘結(jié)劑、溶劑按100﹕20～230﹕3～920的重量份比例混合，得到碳纖維混合液；將碳纖維混合液放入網(wǎng)袋中，經(jīng)網(wǎng)孔孔徑為1～50μm的網(wǎng)袋初濾后，再采用50～60℃的熱空氣向網(wǎng)袋內(nèi)直吹10～30min，使碳纖維混合液中的溶劑完全揮發(fā)，得到表面包覆有機(jī)粘結(jié)劑的復(fù)合碳纖維；
5)將表面包覆有機(jī)粘結(jié)劑的復(fù)合碳纖維與水、分散劑按照0.3～6﹕100﹕0.1～2的重量份比例充分混合，形成均勻的碳纖維混合漿料；
6)將碳纖維混合漿料采用真空抽吸成型；將真空抽吸所用的保溫板成型模具浸入成型池中，保溫板成型模具由平行設(shè)置在成型模具本體內(nèi)的上模具、下模具組成，上、下模具均為平板結(jié)構(gòu)；其中下模具由篩板制成，其上表面固定有篩網(wǎng)，篩網(wǎng)的孔徑為30～200μm；上模具為網(wǎng)格板，其網(wǎng)格孔的單邊或徑向尺寸為30～100mm；
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