[發明專利]一種無支撐體碳纖維電熱芯及其脫模方法

有效

• 申請號: 201810136046.4
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108394047B
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發明（設計）人: 曹偉偉;井敏;朱波;于寬
• 申請（專利權）人: 天津工業大學;山東建筑大學;山東大學
• 主分類號: B29C33/60
• 分類號: B29C33/60;B29C33/68;B29C35/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

本發明涉及一種無支撐體碳纖維電熱芯及其脫模方法，屬于碳纖維紅外電熱芯的制備領域。本發明首先在耐高溫碳纖維電熱體的支撐芯棒表面包覆脫模布，利用碳纖維通電時產生的瞬時高溫熱輻射能，使脫模布表面的脫模劑熔融為液體，同時，脫模布中網胎布碳化成粉體，使得耐高溫支撐芯棒與碳纖維電熱芯間出現穩定間隙，降溫后實現脫模，本發明的脫模方法解決了現有的碳纖維紅外電熱芯在脫模過程中脫模效率低、質量差、廢品率高的問題；本發明采用具有熔融特性的脫模布與耐高溫支撐芯棒模具配合使用的脫模方式，在脫模時，脫模間隙可根據脫模布的包覆厚度進行靈活調節，適用于不同外型碳纖維電熱帶的脫模，具有良好的應用前景。

技術領域

本發明屬于碳纖維紅外電熱芯的制備領域，尤其涉及一種無支撐體碳纖維電熱芯及其脫模方法。

背景技術

紅外輻射加熱領域中目前加熱效率較高的是碳纖維紅外輻射加熱體，其主要原理是利用碳纖維自身半導體的特性和通電遠紅外發射率較高的特性，碳纖維本身的發射率可以達到0.9以上，接近絕對黑體，其電熱輻射轉換效率和熱輻射加熱效率都非常高。同時，碳纖維也是一種柔性材料，具有高強度、高模量、耐高溫、耐腐蝕、高溫環境雜質釋放量少等優異特性，用碳纖維作為輻射發熱體進行電熱輻射設備的制造，特別適合工業加熱、民用取暖、低溫烘烤設備等多個領域。

目前制備碳纖維紅外加熱體一般采用螺旋狀無支撐芯的碳纖維電熱體結構形式，其關鍵是采用特種聚酰亞胺高溫定型劑預先涂覆碳纖維編織織物帶，之后通過碳纖維的通電發熱或者外部加熱促使定型劑高溫裂解成碳，最終形成碳纖維長絲與定型劑裂解碳構成的碳/碳復合材料螺旋外型，而要完成這一定型工藝，需要預先將碳纖維長絲螺旋纏繞在耐高溫支撐芯棒上，之后再高溫定型。由于高溫特種定型劑的粘結特性優良，往往在高溫定型過程中會出現碳纖維長絲與金屬支撐芯棒表面的微小粘接部位，而這種粘接直接影響后續的螺旋無支撐電熱芯的脫模效率，嚴重還會造成電熱芯的脫模損傷導致廢品。

綜上，現有的碳纖維紅外加熱體在脫模過程中仍然存在脫模效率低、質量差、廢品率高等問題，因此，有必要開發一種新的碳纖維紅外加熱體的脫模方法，這對進一步拓展碳纖維紅外加熱體的推廣應用具有重要的現實意義。

發明內容

針對上述現有技術中存在的問題，本發明旨在提供一種無支撐體碳纖維電熱芯及其脫模方法，與現有技術相比，本發明首先在耐高溫碳纖維電熱體的支撐芯棒表面包覆脫模布，利用碳纖維通電時產生的瞬時高溫熱輻射能，使脫模布表面的脫模劑熔融為液體，同時，脫模布中網胎布碳化成粉體，使得耐高溫支撐芯棒與碳纖維電熱芯間出現穩定間隙，降溫后實現脫模，本發明的脫模方法解決了現有的碳纖維紅外電熱芯在脫模過程中脫模效率低、質量差、廢品率高的問題，具有良好的應用前景。

本發明的目的之一是提供一種制備無支撐體碳纖維電熱芯的脫模劑。

本發明的目的之二是提供一種制備無支撐體碳纖維電熱芯的脫模布。

本發明的目的之三是提供一種無支撐體碳纖維電熱芯的制備方法。

本發明的目的之四是提供上述脫模劑、脫模布以及無支撐體碳纖維電熱芯的制備方法的應用。

為實現上述發明目的，本發明公開了下述技術方案：

首先，本發明公開了一種用于無支撐體碳纖維電熱芯脫模的脫模劑，所述脫模劑包括以下組分：高溫熔融劑、石墨粉。

所述脫模劑中，高溫熔融劑、石墨粉的重量比為1-5:1。

優選的，所述高溫熔融劑、石墨粉的重量比為1-3:1。

所述脫模劑中，高溫熔融劑包括石蠟、耐溫硅脂中的一種或兩種。

所述高溫熔融劑、石墨粉的粒度為500-700目。

所述脫模劑的形態為高溫熔融劑、石墨粉按比例混合后與適當溶劑形成的膏狀體。