[發(fā)明專利]一種碳纖維增強(qiáng)多孔保溫炭塊及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010177884.3
• 申請(qǐng)日: 2020-03-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111348929A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳灃;張謙;程雅琳;葛艷輝;楊家山;杜國(guó)強(qiáng);徐艷麗;劉巍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南開(kāi)炭新材料設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/83
• 分類號(hào): C04B35/83;C04B35/622;C04B35/626;C04B38/06
• 代理公司: 鄭州歐凱專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41166
• 代理人: 李宣宣

1.一種碳纖維增強(qiáng)多孔保溫炭塊，其特征在于：由以下重量份的原料制備而成：基質(zhì)料為： 50～65重量份的焦炭粉末，輔料為：15～25重量份的碳纖維增強(qiáng)體、25～40重量份的粘結(jié)劑、1～3重量份的造孔劑和1～3重量份的塑性劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維增強(qiáng)多孔保溫炭塊，其特征在于：所述的焦炭粉末的粒度≤100目，碳纖維增強(qiáng)體為預(yù)先燒結(jié)的碳纖維增強(qiáng)體。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳纖維增強(qiáng)多孔保溫炭塊，其特征在于：所述預(yù)先燒結(jié)的碳纖維增強(qiáng)體以下原料制備而成：基質(zhì)料為粒度≤200目的焦炭粉末100重量份、焦炭粉末35～65重量份的粘結(jié)劑，焦炭粉末1～2重量份的碳纖維。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳纖維增強(qiáng)多孔保溫炭塊，其特征在于：所述的粘結(jié)劑為煤瀝青或者煤焦油，所述的造孔劑為PVC泡沫微球顆粒，所述的塑性劑為纖維素。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的碳纖維增強(qiáng)多孔保溫炭塊的制備方法，其特征在于：包括以下步驟： 1、先將50～65重量份的焦炭粉末、 15～25重量份的碳纖維增強(qiáng)體、1～3重量份的造孔劑和1～3重量份的塑性劑置于混捏鍋中共混30～60分鐘，使各組分混合均勻并加熱至60～80攝氏度；

2、將25～40重量份的粘結(jié)劑加入混捏鍋中充分混合40～60分鐘，得到生產(chǎn)所需糊料；

3、將步驟2制得的糊料成型，在80～150攝氏度條件下干燥，得到炭磚生坯；在惰性氣體的保護(hù)氣氛下煅燒至700攝氏度，制得碳纖維增強(qiáng)多孔保溫炭塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的碳纖維增強(qiáng)多孔保溫炭塊的制備方法，其特征在于：步驟1所述的碳纖維增強(qiáng)體的制備方法包括以下步驟：①稱取粒度≤200目的焦炭粉末，放入機(jī)械混捏鍋中混捏，加熱鍋體溫度到65℃，保溫40min；

②取1～2重量份碳纖維，用1.0重量份分散劑分散處理碳纖維，分散處理后的碳纖維加入到所需的粘結(jié)劑中充分?jǐn)嚢瑁?/p>

②將在粘結(jié)劑中充分?jǐn)嚢韬蟮奶祭w維加入到步驟①中盛有焦炭粉末的混捏鍋中，在60～80攝氏度下充分?jǐn)嚢?0～60分鐘，得到均勻的糊料；

③添加1～3 重量份的潤(rùn)滑劑后充分?jǐn)嚢?0～20分鐘；

④將步驟③制得的糊料擠出成型為φ4～5mm的長(zhǎng)炭條，在60～150攝氏度條件下干燥，得到增強(qiáng)體生坯；

⑤在隔絕氧氣條件下煅燒至700-1350攝氏度，保溫2h，制得碳纖維增強(qiáng)體。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的碳纖維增強(qiáng)多孔保溫炭塊的制備方法，其特征在于：步驟①所述的分散劑為1.0重量份的脂肪醇醚磷酸酯溶液；所述的粘結(jié)劑為煤焦油或煤瀝青；所述的潤(rùn)滑劑為油酸。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的碳纖維增強(qiáng)多孔保溫炭塊的制備方法，其特征在于：所述碳纖維的長(zhǎng)度為10～20mm。