一种新型碳材及生产方法和生产装置制造方法及图纸

一种新型碳系结构材料，其碳含量大于90%，材料各向同性，具有耐高低温温、耐腐蚀、轻质、高强度的特性。主要通过碳材料生长隧道炉生产，在基材上涂覆液体碳源材料，高温加热使液体碳源材料固化，再涂覆再固化，直到碳材料生长到预定的形状。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到一种新材料，特别是一种新型碳材料。
技术介绍
碳材料有多种形态，如石墨、活性炭、碳纤维、石墨烯、足球烯、钻石等。足球烯是零维材料，碳纤维是一维材料，石墨烯是二维材料，石墨、钻石、活性炭是常规材料，但都不适合作为结构材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种碳系结构材料。在基材上涂覆液体碳源材料，高温加热使液体碳源材料固化，再涂覆再固化，直到碳材料生长到预定的形状。所述基材可以是碳布，也可以是纸或其他可碳化的高分子薄膜基材，还可以是金属箔带。碳布可以是均质碳膜，也可以是碳纤维布。所述液体碳源材料可以是沥青，也可以是粘胶，还可以是其他液体高分子材料。沥青可以是常温液体沥青，也可以是热熔融沥青。所述高温加热是指将碳源材料加热超过800摄氏度使其固化，加热装置可以是电热加热装置，也可以是化石燃料高温炉。所述固化主要是指碳源材料高温碳化，进一步地碳材料还可以高温石墨化，石墨化的温度需高于2000摄氏度。所述再涂覆再固化是指反复涂覆碳源材料使其固化，碳材料不断生长。所述碳材料为结构材料，其碳含量大于90%，材料各向同性，具有耐高低温温、耐腐蚀、轻质、高强度的特性。一种碳材料生产装置，主要包括基材放卷装置、碳材料生长隧道炉、碳材料切割装置。所述放卷装置具有张力调节装置和速度控制装置；所述碳材料生长隧道炉具有多个碳源材料涂覆装置和高温加热装置，可以使碳源材料反复涂覆、固化，碳材料在隧道炉中不断生长；所述碳材料切割装置具有牵引功能和切割功能。附图说明图1是碳材料生产装置的示意图，其中1--放卷装置、2—碳材料生长隧道炉、3—碳源涂覆装置、4—高温加热装置、5—碳材料切割装置、6—碳材料。图2是碳材料桌子的示意图，其中21—桌子、22—碳材桌面、3—桌子腿。具体实施方式实施例一一种碳材料生产装置，主要包括基材放卷装置、碳材料生长隧道炉、碳材料切割装置。所述放卷装置具有张力调节装置和速度控制装置；所述碳材料生长隧道炉具有50个碳源材料涂覆装置和高温加热装置，碳源涂覆装置为辊涂装置，高温加热装置为电热加热装置；所述碳材料切割装置具有滚压牵引装置、双边滚切装置和冲压剪切装置。碳纤维布基材通过放卷装置进入碳材料生长隧道炉，碳材料生长隧道炉的碳源涂覆装置在基材上涂覆热熔融沥青材料，电热加热装置使沥青加热升温到900摄氏度，沥青固化后再涂覆、再固化，碳板材经过50次碳源涂覆固化生长达到5毫米厚。所生产的碳材料为结构材料，其碳含量大于90%，材料各向同性，具有耐高低温温、耐腐蚀、轻质、高强度的特性。实施例二一种碳材料生产装置，主要包括基材放卷装置、碳材料生长隧道炉、碳材料切割装置。所述放卷装置具有张力调节装置和速度控制装置；所述碳材料生长隧道炉具有50个碳源材料涂覆装置和高温加热装置，碳源涂覆装置为辊涂装置，高温加热装置为电热加热装置；所述碳材料切割装置具有滚压牵引装置、双边滚切装置和冲压剪切装置。均质碳膜基材通过放卷装置进入碳材料生长隧道炉，碳材料生长隧道炉的碳源涂覆装置在基材上涂覆热熔融沥青材料，电热加热装置使沥青加热升温到900摄氏度，沥青固化后再涂覆、再固化，碳板材经过50次碳源涂覆固化生长达到5毫米厚。所生产的碳材料为结构材料，其碳含量大于90%，材料各向同性，具有耐高低温温、耐腐蚀、轻质、高强度的特性。实施例三一种碳材料生产装置，主要包括基材放卷装置、碳材料生长隧道炉、碳材料切割装置。所述放卷装置具有张力调节装置和速度控制装置；所述碳材料生长隧道炉具有50个碳源材料涂覆装置和高温加热装置，碳源涂覆装置为辊涂装置，高温加热装置为电热加热装置；所述碳材料切割装置具有滚压牵引装置、双边滚切装置和冲压剪切装置。纸质基材通过放卷装置进入碳材料生长隧道炉，碳材料生长隧道炉的碳源涂覆装置在基材上涂覆热熔融沥青材料，电热加热装置使沥青加热升温到900摄氏度，沥青固化后再涂覆、再固化，碳板材经过50次生长达到5毫米厚。所生产的碳材料为结构材料，其碳含量大于90%，材料各向同性，具有耐高低温温、耐腐蚀、轻质、高强度的特性。实施例四一种碳材料生产装置，主要包括基材放卷装置、碳材料生长隧道炉、碳材料切割装置。所述放卷装置具有张力调节装置和速度控制装置；所述碳材料生长隧道炉具有50个碳源材料涂覆装置和高温加热装置，碳源涂覆装置为辊涂装置，高温加热装置为电热加热装置；所述碳材料切割装置具有滚压牵引装置、双边滚切装置和冲压剪切装置。不锈钢薄带基材通过放卷装置进入碳材料生长隧道炉，碳材料生长隧道炉的碳源涂覆装置在基材上涂覆热熔融沥青材料，电热加热装置使沥青加热升温到900摄氏度，沥青固化后再涂覆、再固化，碳板材经过50次碳源涂覆固化生长达到5毫米厚。所生产的碳材料为结构材料，其碳含量大于90%，材料各向同性，具有耐高低温温、耐腐蚀、轻质、高强度的特性。实施例五一种碳材料生产装置，主要包括基材放卷装置、碳材料生长隧道炉、碳材料切割装置。所述放卷装置具有张力调节装置和速度控制装置；所述碳材料生长隧道炉具有30个碳源材料涂覆装置和高温加热装置，碳源涂覆装置为刮涂装置，高温加热装置为电热加热装置；所述碳材料切割装置具有滚压牵引装置、双边滚切装置和冲压剪切装置。碳纤维布基材通过放卷装置进入碳材料生长隧道炉，碳材料生长隧道炉的碳源涂覆装置在基材上涂覆粘胶材料，电热加热装置使粘胶加热升温到900摄氏度，粘胶固化后再涂覆、再固化，碳板材经过30次碳源涂覆固化生长达到3毫米厚。所生产的碳材料为结构材料，其碳含量大于90%，材料各向同性，具有耐高低温温、耐腐蚀、轻质、高强度的特性。实施例六一种碳材料生产装置，主要包括基材放卷装置、碳材料生长隧道炉、碳材料切割装置。所述放卷装置具有张力调节装置和速度控制装置；所述碳材料生长隧道炉具有30个碳源材料涂覆装置和高温加热装置，碳源涂覆装置为刮涂装置，高温加热装置为电热加热装置；所述碳材料切割装置具有滚压牵引装置、双边滚切装置和冲压剪切装置。均质碳膜基材通过放卷装置进入碳材料生长隧道炉，碳材料生长隧道炉的碳源涂覆装置在基材上涂覆液体沥青材料，电热加热装置使沥青加热升温到900摄氏度，沥青固化后再涂覆、再固化，碳板材经过30次碳源涂覆固化生长达到3毫米厚。所生产的碳材料为结构材料，其碳含量大于90%，材料各向同性，具有耐高低温温、耐腐蚀、轻质、高强度的特性。实施例七一种碳材料生产装置，主要包括基材放卷装置、碳材料生长隧道炉、碳材料切割装置。所述放卷装置具有张力调节装置和速度控制装置；所述碳材料生长隧道炉具有50个碳源材料涂覆装置和高温加热装置，碳源涂覆装置为辊涂装置，高温加热装置为电热加热装置；所述碳材料切割装置具有滚压牵引装置、双边滚切装置和冲压剪切装置。纸质基材通过放卷装置进入碳材料生长隧道炉，碳材料生长隧道炉的碳源涂覆装置在基材上涂覆粘胶材料，电热加热装置使粘胶加热升温到900摄氏度，粘胶固化后再涂覆、再固化，碳板材经过50次生长达到5毫米厚。所生产的碳材料为结构材料，其碳含量大于90%，材料各向同性，具有耐高低温温、耐腐蚀、轻质、高强度的特性。实施例八一种碳材料生产装置，主要包括基材放卷装置、碳材料生长隧道炉、碳材料切割装置。所述放卷装置具有张力调节装置和速度控制装置；所述碳材料生长隧道炉具有30个碳源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳结构材料的生产方法，其特征在于生产主要流程如下：在基材上涂覆液体碳源材料，高温加热使碳源材料碳化固化，再涂覆再固化，直到碳固体材料达到预定形状。

【技术特征摘要】
1.一种碳结构材料的生产方法，其特征在于生产主要流程如下：在基材上涂覆液体碳源材料，高温加热使碳源材料碳化固化，再涂覆再固化，直到碳固体材料达到预定形状。2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于所述的基材为纸，碳源材料为沥青，加热温度大于900摄氏度。3.根据权利要求1所述的生产方法生产的碳结构材料，其特征在于材料的碳含量大于90%，材料的各向同性。4.根据权利要求3所述的碳结构材料，其特征在于材料经超过2200摄氏度的高温处理已经石墨化，碳含量大于95%。5.根据权利要求3所述的碳结构材料，其特征在于所述碳结构材料为板材，板材的厚度为0.1—30毫米，优...

【专利技术属性】
技术研发人员：周虎，周思齐，
申请(专利权)人：周虎，
类型：发明
国别省市：北京;11