【技术实现步骤摘要】
工业真空炉用防腐蚀复合保温盖毡及其制备方法
本专利技术涉及碳纤维复合材料
，具体的说是一种工业真空炉用防腐蚀复合保温盖毡及其制备方法，应用于硅蒸汽腐蚀氛围、少量氧气和高温条件下的真空炉隔热。
技术介绍
在光伏单晶硅的生产，高温陶瓷反应烧结或者陶瓷基复合材料制备的过程中，隔热材料通常要经受1400-1800℃的高温，同时伴有气流的冲刷，高温蒸汽的腐蚀(通常是硅蒸汽)以及微量的氧化。在此极端条件下对隔热材料的要求为：低导热率，减少热传递到炉盖，起到保温作用；相对光滑的表面，在高温环境下将热反射到炉内，起到节能和辅助升温作用；能经受起高温硅蒸汽的腐蚀和气流的冲刷；材质在高温环境下稳定不分解。传统的隔热保温材料主要由碳毡或石墨毡组成。为了其提高保温性能，保温材料由低密度的单丝短切纤维被打散制成的无纺布毡。由于在石墨或者碳毡中纤维多半为单丝或者细丝束，比表面大，高温硅蒸汽很容易渗透如毡的表面侵蚀纤维本身。虽然石墨硬毡有部分树脂碳保护纤维丝，但其多孔结构不足以抵挡硅蒸汽的侵入。硅蒸汽侵蚀碳纤维表面生成碳化硅，由于碳化硅的密...
【技术保护点】
1.一种工业真空炉用防腐蚀复合保温盖毡，其特征在于：该盖毡的横截断面的结构为：中间主体为石墨硬毡，石墨硬毡的两侧通过碳基/陶瓷混合粘结剂粘结有经过高温除硅和二次渗硅处理的碳/碳化硅片，碳/碳化硅片的外表面通过碳基粘结剂粘结有石墨箔或沉积有解热碳涂层；外表面粘结有石墨箔的复合保温盖毡用于加热温度低于1700℃的工业真空炉；外表面沉积有解热碳涂层的复合保温盖毡用于加热温度为1700-1800℃的工业真空炉。/n
【技术特征摘要】
1.一种工业真空炉用防腐蚀复合保温盖毡，其特征在于：该盖毡的横截断面的结构为：中间主体为石墨硬毡，石墨硬毡的两侧通过碳基/陶瓷混合粘结剂粘结有经过高温除硅和二次渗硅处理的碳/碳化硅片，碳/碳化硅片的外表面通过碳基粘结剂粘结有石墨箔或沉积有解热碳涂层；外表面粘结有石墨箔的复合保温盖毡用于加热温度低于1700℃的工业真空炉；外表面沉积有解热碳涂层的复合保温盖毡用于加热温度为1700-1800℃的工业真空炉。
2.根据权利要求1所述的工业真空炉用防腐蚀复合保温盖毡，其特征在于：所述石墨硬毡由PAN基纤维石墨软毡经过浸胶、热压、固化和碳化处理而成，石墨硬毡的厚度为10-150mm，密度为0.19-0.24g/cm3。
3.一种工业真空炉用防腐蚀复合保温盖毡的制备方法，其特征在于：该盖毡的结构如权利要求1或2所述，其制备方法包括以下步骤：
步骤一、复合保温盖毡初料的制备：根据产品的密度和厚度需求选择合适规格的石墨硬毡，选择经过高温除硅和二次渗硅处理的碳/碳化硅片加工至设计要求的形状，碳/碳化硅片的厚度为1-5mm；在石墨硬毡的上表面和下表面分别用碳基/陶瓷混合粘结剂粘接碳/碳化硅片，在石墨毡的侧边涂抹碳基粘结剂，静置5-10小时，晾干，得到盖毡初料；
步骤二、盖毡初料表面粘贴石墨箔：将步骤一制备的盖毡初料的外表面用碳基粘结剂粘接石墨箔，石墨箔的厚度为0.1-0.5mm，盖毡四周用夹具固定后放入烘箱中，将烘箱加热至150-200℃保温10小时进行固化，然后升温至1650℃，在氩气的保护下进行高温碳化和烧结3-8小时，再将盖毡加热至1900-2000℃，在氩气氛围下进行石墨化处理4小时，得到表面粘结有石墨箔的保温盖毡。
4.一种工业真空炉用防腐蚀复合保温盖毡的制备方法，其特征在于：该盖毡的结构如权利要求1或2所述，其制备方法包括以下步骤：
步骤一、复合保温盖毡初料的制备：根据产品的密度和厚度需求选择合适规格的石墨硬毡，选择经过高温除硅和二次渗硅处理的碳/碳化硅片加工至设计要求的形状，在石墨硬毡的上表面和下表面分别用碳基/陶瓷混合粘结剂粘接碳/碳化硅片，在石墨毡的侧边涂抹碳基粘结剂，静置5-10小时，晾干，得到盖毡初料；
其中石墨硬毡的厚度为10-150mm，密度为0.19-0.24g/cm3，碳/碳化硅片的厚度为1-5mm；
步骤二、盖毡初料表面气相沉积热解炭：将步骤一制备的盖毡初料通过夹具固定后放入烘箱中，将烘箱加热至150-200℃保温10小时进行固化，然后升温至1650℃，在氩气的保护下进行高温碳化和烧结3-8小时，再将盖毡加热至900℃，保温100-600小时，在丙烯和氩气氛围下进行化学气相沉积，其中丙烯的气量为3-5m3/h，氩气的气量为8-12m3/h，沉积厚度为100-500μm的解热碳涂层，然后再将盖毡加热至2000℃，在氩气氛围下进行石墨化处理4小时，得到表面沉积有解热碳涂层的保温盖毡。...
【专利技术属性】
技术研发人员：卞光煜，李娜，
申请(专利权)人：甘肃郝氏炭纤维有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62
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