碳碳复合材料循环利用的工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种碳碳复合材料循环利用的工艺方法，将破损碳碳产品和碳碳切削碎研磨成50‑100目细颗粒，配合酚醛树脂与工业乙醇的混合溶液搅拌均匀后，经过压机加热定型固化、碳化、气相沉积增密后，可制成碳碳板材，在固化过程中通过压板控制板材厚度，板材达到一定密度后可加工成螺栓、螺母等异形件，实现破损碳碳产品及切削碎的循环利用。本发明专利技术采用上述碳碳复合材料循环利用的工艺方法，实现碳碳材料的循环利用，减少碳纤维使用、节约成本。

Process for recycling carbon carbon composites

The invention discloses a process for recycling carbon-carbon composite materials. The damaged carbon products and carbon-carbon are cut and ground into 50_100 mesh fine particles, stirred evenly with the mixed solution of phenolic resin and industrial ethanol, and then cured, carbonized, and densified by vapor deposition through a press. During the curing process, the thickness of the sheet is controlled by pressing the sheet. After the sheet reaches a certain density, it can be processed into bolts, nuts and other special-shaped parts to realize the recycling of damaged carbon products and cutting crushes. The invention adopts the process method for recycling the carbon-carbon composite material, realizes the recycling of the carbon-carbon material, reduces the use of the carbon fiber and saves the cost.

【技术实现步骤摘要】
碳碳复合材料循环利用的工艺方法
本专利技术涉及碳碳复合材料的循环利用
，特别是涉及一种碳碳复合材料循环利用的工艺方法。
技术介绍
碳碳产品具有很多优良特性，因此得到了广泛应用。但实际应用过程中，碳碳产品厚度在10mm以上时经常发生破损导致不能继续使用，并且基于碳碳材料本身固有属性不可在低温下二次利用，容易造成大量浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种碳碳复合材料循环利用的工艺方法，实现碳碳材料的循环利用，减少碳纤维使用、节约成本。为实现上述目的，本专利技术提供了一种碳碳复合材料循环利用的工艺方法，包括以下步骤：(1)将破损的碳碳材料表面清洗、去除污染层，得到未污染的破损碳碳材料；将未污染的破损碳碳材料与碳碳切削碎混合，使用研磨机进行研磨成碳碳颗粒；(2)将酚醛树脂和有机溶剂按比例混合搅拌，酚醛树脂完全溶解后，继续搅拌一段时间，使酚醛树脂和乙醇混合均匀，搅拌均匀，得到均匀稳定的酚醛树脂溶液；(3)将所述步骤(1)获得的碳碳颗粒中加入所述步骤(2)得到的酚醛树脂溶液，使用搅拌机搅拌均匀，使碳碳颗粒在酚醛树脂溶液中进行固化，获得物质A；(4)将所述步骤(3)获得的物质A放置到压机工作平台上，根据需要在压机中完成板材的加热定型，然后，在碳化炉中对板材进行碳化，最后，在化学气相沉积中对板材进行气相沉积增密过程；(5)将所述步骤(4)获得的板材加工成不同尺寸的异形件，实现碳碳产品循环利用。优选的，所述步骤(1)中的碳碳颗粒的粒径为50-100目，未污染的破损碳碳材料与碳碳切削碎的质量比为(2-3)：1。优选的，所述步骤(2)中酚醛树脂与有机溶剂的质量比为3:1。优选的，所述步骤(2)中有机溶液为乙醇溶液，浓度范围为工业纯。优选的，所述步骤(3)中酚醛树脂溶液与碳碳颗粒的比例按照碳化后碳碳板材密度0.9g/cm3计算，需要将酚醛树脂碳化残炭率计入。优选的，所述步骤(4)中压机的压力控制为20-25吨。优选的，所述步骤(4)中压机的加工过程为压机升温至150℃，保温12h后降温，通过控制不锈钢压板厚度控制成品板材厚度，实现不同尺寸异形件加工需求。因此，本专利技术采用上述碳碳复合材料循环利用的工艺方法，循环利用碳碳材料，减少浪费。将碳碳材料和碳碳切削碎研磨成颗粒，配合酚醛树脂与工业乙醇的混合溶液搅拌均匀后，升温压制固化、碳化、气相沉积增密，实现碳碳材料的循环利用，保证碳碳螺栓、螺母等异形件不再用编织碳碳板材加工，减少碳纤维使用、节约成本。下面通过实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。具体实施方式下面对本专利技术的实施方式做进一步的说明。一种碳碳复合材料循环利用的工艺方法，包括以下步骤：(1)将破损的碳碳材料表面清洗、去除污染层，得到未污染的破损碳碳材料；将未污染的破损碳碳材料与碳碳切削碎混合，使用研磨机进行研磨成碳碳颗粒；步骤(1)中的碳碳颗粒的粒径为50-100目，未污染的破损碳碳材料与碳碳切削碎的质量比为(2-3)：1。(2)将酚醛树脂和有机溶剂按比例混合搅拌，酚醛树脂完全溶解后，继续搅拌一段时间，使酚醛树脂和乙醇混合均匀，搅拌均匀，得到均匀稳定的酚醛树脂溶液；步骤(2)中酚醛树脂与有机溶剂的质量比为3:1。步骤(2)中有机溶液为乙醇溶液，浓度范围为工业纯。(3)将步骤(1)获得的碳碳颗粒中加入步骤(2)得到的酚醛树脂溶液，使用搅拌机搅拌均匀，使碳碳颗粒在酚醛树脂溶液中进行固化，获得物质A；步骤(3)中酚醛树脂溶液与碳碳颗粒的比例按照碳化后碳碳板材密度0.9g/cm3计算，需要将酚醛树脂碳化残炭率计入。(4)将步骤(3)获得的物质A放置到压机工作平台上，根据需要在压机中完成板材的加热定型，然后，在碳化炉中对板材进行碳化，最后，在化学气相沉积中对板材进行气相沉积增密过程；步骤(4)中压机的压力控制为20-25吨。步骤(4)中压机的加工过程为压机升温至150℃，保温12h后降温，通过控制不锈钢压板厚度控制成品板材厚度，实现不同尺寸异形件加工需求。(5)将步骤(4)获得的板材加工成不同尺寸的异形件，实现碳碳产品循环利用。加工过程为：将破损碳碳材料表面加工干净去除污染层后与加工过程中未污染碳碳切削碎混合充分，用大型研磨机研磨成50-100目颗粒。将破损碳碳材料与切削碎混合是因为破损碳碳材料密度较高，而切削碎密度高低不均，使得混合后碳碳颗粒密度范围大，利于后期产品增密。将酚醛树脂与工业乙醇按照质量比3：1配合成混合液，混合液与碳碳颗粒配合比按照碳化后碳碳板材密度0.9g/cm3计算(需考虑酚醛树脂碳化残炭率)。混合液与颗粒配合完成后用搅拌机搅拌均匀后放置到压机工作平台上，压力控制在20-25吨；压机升温至150℃保温12h后降温，可通过控制不锈钢压板厚度控制成品板材厚度，实现不同尺寸异形件加工需求。固化后板材经过碳化、气相沉积增密达到密度要求后可加工成不同尺寸异形件，实现碳碳产品循环利用。因此，本专利技术采用上述碳碳复合材料循环利用的工艺方法，实现碳碳材料的循环利用，减少碳纤维使用、节约成本。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本专利技术技术方案的精神和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳碳复合材料循环利用的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将破损的碳碳材料表面清洗、去除污染层，得到未污染的破损碳碳材料；将未污染的破损碳碳材料与碳碳切削碎混合，使用研磨机进行研磨成碳碳颗粒；(2)将酚醛树脂和有机溶剂按比例混合搅拌，酚醛树脂完全溶解后，继续搅拌一段时间，使酚醛树脂和乙醇混合均匀，搅拌均匀后，得到均匀稳定的酚醛树脂溶液；(3)将所述步骤(1)获得的碳碳颗粒中加入所述步骤(2)得到的酚醛树脂溶液，使碳碳颗粒在酚醛树脂溶液中搅拌均匀，获得物质A；(4)将所述步骤(3)获得的物质A放置到压机工作平台上，根据需要在压机中完成板材的加热定型，然后，在碳化炉中对板材进行碳化，最后，在化学气相沉积中对板材进行气相沉积增密过程；(5)将所述步骤(4)获得的板材加工成不同尺寸的异形件，实现碳碳产品循环利用。

【技术特征摘要】
1.一种碳碳复合材料循环利用的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将破损的碳碳材料表面清洗、去除污染层，得到未污染的破损碳碳材料；将未污染的破损碳碳材料与碳碳切削碎混合，使用研磨机进行研磨成碳碳颗粒；(2)将酚醛树脂和有机溶剂按比例混合搅拌，酚醛树脂完全溶解后，继续搅拌一段时间，使酚醛树脂和乙醇混合均匀，搅拌均匀后，得到均匀稳定的酚醛树脂溶液；(3)将所述步骤(1)获得的碳碳颗粒中加入所述步骤(2)得到的酚醛树脂溶液，使碳碳颗粒在酚醛树脂溶液中搅拌均匀，获得物质A；(4)将所述步骤(3)获得的物质A放置到压机工作平台上，根据需要在压机中完成板材的加热定型，然后，在碳化炉中对板材进行碳化，最后，在化学气相沉积中对板材进行气相沉积增密过程；(5)将所述步骤(4)获得的板材加工成不同尺寸的异形件，实现碳碳产品循环利用。2.根据权利要求1所述的一种碳碳复合材料循环利用的工艺方法，其特征在于：所述步骤(1)中的碳碳颗粒的粒径为50...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金铎，啜艳明，郭宾，周倩，胡士伟，
申请(专利权)人：保定顺天新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13