[發明專利]碳碳復合材料循環利用的工藝方法

在審

• 申請號: 201810345919.2
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108395268A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 王金鐸;啜艷明;郭賓;周倩;胡士偉
• 申請（專利權）人: 保定順天新材料股份有限公司
• 主分類號: C04B35/83
• 分類號: C04B35/83
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 劉敏

本發明公開了一種碳碳復合材料循環利用的工藝方法，將破損碳碳產品和碳碳切削碎研磨成50?100目細顆粒，配合酚醛樹脂與工業乙醇的混合溶液攪拌均勻后，經過壓機加熱定型固化、碳化、氣相沉積增密后，可制成碳碳板材，在固化過程中通過壓板控制板材厚度，板材達到一定密度后可加工成螺栓、螺母等異形件，實現破損碳碳產品及切削碎的循環利用。本發明采用上述碳碳復合材料循環利用的工藝方法，實現碳碳材料的循環利用，減少碳纖維使用、節約成本。

技術領域

本發明涉及碳碳復合材料的循環利用技術領域，特別是涉及一種碳碳復合材料循環利用的工藝方法。

背景技術

碳碳產品具有很多優良特性，因此得到了廣泛應用。但實際應用過程中，碳碳產品厚度在10mm以上時經常發生破損導致不能繼續使用，并且基于碳碳材料本身固有屬性不可在低溫下二次利用，容易造成大量浪費。

發明內容

本發明的目的是提供一種碳碳復合材料循環利用的工藝方法，實現碳碳材料的循環利用，減少碳纖維使用、節約成本。

為實現上述目的，本發明提供了一種碳碳復合材料循環利用的工藝方法，包括以下步驟：

(1)將破損的碳碳材料表面清洗、去除污染層，得到未污染的破損碳碳材料；將未污染的破損碳碳材料與碳碳切削碎混合，使用研磨機進行研磨成碳碳顆粒；

(2)將酚醛樹脂和有機溶劑按比例混合攪拌，酚醛樹脂完全溶解后，繼續攪拌一段時間，使酚醛樹脂和乙醇混合均勻，攪拌均勻，得到均勻穩定的酚醛樹脂溶液；

(3)將所述步驟(1)獲得的碳碳顆粒中加入所述步驟(2)得到的酚醛樹脂溶液，使用攪拌機攪拌均勻，使碳碳顆粒在酚醛樹脂溶液中進行固化，獲得物質A；

(4)將所述步驟(3)獲得的物質A放置到壓機工作平臺上，根據需要在壓機中完成板材的加熱定型，然后，在碳化爐中對板材進行碳化，最后，在化學氣相沉積中對板材進行氣相沉積增密過程；

(5)將所述步驟(4)獲得的板材加工成不同尺寸的異形件，實現碳碳產品循環利用。

優選的，所述步驟(1)中的碳碳顆粒的粒徑為50-100目，未污染的破損碳碳材料與碳碳切削碎的質量比為(2-3)：1。

優選的，所述步驟(2)中酚醛樹脂與有機溶劑的質量比為3:1。

優選的，所述步驟(2)中有機溶液為乙醇溶液，濃度范圍為工業純。

優選的，所述步驟(3)中酚醛樹脂溶液與碳碳顆粒的比例按照碳化后碳碳板材密度0.9g/cm³計算，需要將酚醛樹脂碳化殘炭率計入。

優選的，所述步驟(4)中壓機的壓力控制為20-25噸。

優選的，所述步驟(4)中壓機的加工過程為壓機升溫至150℃，保溫12h后降溫，通過控制不銹鋼壓板厚度控制成品板材厚度，實現不同尺寸異形件加工需求。

因此，本發明采用上述碳碳復合材料循環利用的工藝方法，循環利用碳碳材料，減少浪費。將碳碳材料和碳碳切削碎研磨成顆粒，配合酚醛樹脂與工業乙醇的混合溶液攪拌均勻后，升溫壓制固化、碳化、氣相沉積增密，實現碳碳材料的循環利用，保證碳碳螺栓、螺母等異形件不再用編織碳碳板材加工，減少碳纖維使用、節約成本。

下面通過實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

具體實施方式

下面對本發明的實施方式做進一步的說明。

一種碳碳復合材料循環利用的工藝方法，包括以下步驟：

(1)將破損的碳碳材料表面清洗、去除污染層，得到未污染的破損碳碳材料；將未污染的破損碳碳材料與碳碳切削碎混合，使用研磨機進行研磨成碳碳顆粒；