高定向高效发热体的制备方法、系统及设备技术方案

本发明专利技术属于发热体技术领域，具体涉及一种高定向高效发热体的制备方法、系统及设备，其中高定向高效发热体的制备方法包括：将聚酰亚胺纤维合股；对合股后的聚酰亚胺纤维进行定型；将定型后的聚酰亚胺纤维缠绕在石墨治具上；将石墨治具放置于炭化炉中进行炭化；以及在炭化后进行石墨化，制成定向导热发热体，实现了采用聚酰亚胺纤维高温炭化石墨化得到具有定向排列的石墨晶体结构，导热性能优异，发热快，电热转化率高，且工艺简单成本低。且工艺简单成本低。且工艺简单成本低。

【技术实现步骤摘要】
高定向高效发热体的制备方法、系统及设备


[0001]本专利技术属于发热体
，具体涉及一种高定向高效发热体的制备方法、系统及设备。

技术介绍

[0002]现有电热体多为金属电热体和碳纤维电热体，金属电热体升温速度慢，表面温度低。碳纤维电热体具有升温速率快，电热转换效率高，远红外辐射优异性能。但目前所采用的的碳纤维电热体为聚丙烯基碳纤维长丝缠绕定型制成，工艺复杂成本高，且只能通过长度调整电阻，应用范围有限。
[0003]因此，基于上述技术问题需要设计一种新的高定向高效发热体的制备方法、系统及设备。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种高定向高效发热体的制备方法、系统及设备。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高定向高效发热体的制备方法，包括：
[0006]将聚酰亚胺纤维合股；
[0007]对合股后的聚酰亚胺纤维进行定型；
[0008]将定型后的聚酰亚胺纤维缠绕在石墨治具上；
[0009]将石墨治具放置于炭化炉中进行炭化；以及
[0010]在炭化后进行石墨化，制成定向导热发热体。
[0011]进一步，所述将聚酰亚胺纤维合股的方法包括：
[0012]将聚酰亚胺纤维合股，编织成绳状；
[0013]聚酰亚胺纤维合股的股数为5
‑
200股。
[0014]进一步，所述对合股后的聚酰亚胺纤维进行定型的方法包括：
[0015]常温下将绳状编织物浸渍定型树脂，并且浸渍时间为1
‑
50h。
[0016]进一步，所述定型树脂为环氧树脂、酚醛树脂或聚乙烯醇树脂。
[0017]进一步，所述将定型后的聚酰亚胺纤维缠绕在石墨治具上的方法包括：
[0018]将浸渍定型的绳状织物缠绕在石墨治具上，形成螺旋状。
[0019]进一步，所述将石墨治具放置于炭化炉中进行炭化的方法包括：
[0020]炭化温度为500
‑
1300度；
[0021]真空度为100
‑
500Mpa；
[0022]炭化时间为5
‑
32h。
[0023]进一步，所述在炭化后进行石墨化，制成定向导热发热体的方法包括：
[0024]进行石墨化的方法为：石墨化温度为1800
‑
2600度，在石墨化过程中采用惰性气体保护，以及石墨化时间为12
‑
48h；
[0025]将石墨化后的发热体取出，冷却定型制成定向导热发热体。
[0026]第二方面，本专利技术还提供一种高定向高效发热体的制备系统，包括：
[0027]合股模块，将聚酰亚胺纤维合股；
[0028]定型模块，对合股后的聚酰亚胺纤维进行定型；
[0029]螺旋模块，将定型后的聚酰亚胺纤维缠绕在石墨治具上；
[0030]炭化模块，将石墨治具放置于炭化炉中进行炭化；以及
[0031]石墨化模块，在炭化后进行石墨化，制成定向导热发热体。
[0032]第三方面，本专利技术还提供一种制备设备，包括：
[0033]合股装置、定型装置、石墨治具、炭化炉和石墨化装置；
[0034]所述合股装置适于将聚酰亚胺纤维合股；
[0035]所述定型装置适于对合股后的聚酰亚胺纤维进行定型，将定型后的聚酰亚胺纤维缠绕在石墨治具上，形成螺旋状；
[0036]所述炭化炉适于对石墨治具上绳状织物进行炭化；
[0037]所述石墨化装置适于在绳状织物炭化后进行石墨化。
[0038]本专利技术的有益效果是，本专利技术通过将聚酰亚胺纤维合股；对合股后的聚酰亚胺纤维进行定型；将定型后的聚酰亚胺纤维缠绕在石墨治具上；将石墨治具放置于炭化炉中进行炭化；以及在炭化后进行石墨化，制成定向导热发热体，实现了采用聚酰亚胺纤维高温炭化石墨化得到具有定向排列的石墨晶体结构，导热性能优异，发热快，电热转化率高，且工艺简单成本低。
[0039]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0040]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0041]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0042]图1是本专利技术的高定向高效发热体的制备方法的流程图。
具体实施方式
[0043]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0044]如图1所示，本实施例提供了一种高定向高效发热体的制备方法，包括：将聚酰亚胺纤维合股；对合股后的聚酰亚胺纤维进行定型；将定型后的聚酰亚胺纤维缠绕在石墨治具上；将石墨治具放置于炭化炉中进行炭化；以及在炭化后进行石墨化，制成定向导热发热
体，实现了采用聚酰亚胺纤维高温炭化石墨化得到具有定向排列的石墨晶体结构，导热性能优异，发热快，电热转化率高，且工艺简单成本低。
[0045]在本实施例中，所述将聚酰亚胺纤维合股的方法包括：将聚酰亚胺纤维合股，编织成绳状；聚酰亚胺纤维的拉伸模量＞1.3GPa，拉伸膜量＞100Gpa；聚酰亚胺纤维合股的股数为5
‑
200股。
[0046]在本实施例中，所述对合股后的聚酰亚胺纤维进行定型的方法包括：常温下将绳状编织物浸渍定型树脂，并且浸渍时间为1
‑
50h，优选的浸渍时间可以是20h，可以达到最佳的定型效果。
[0047]在本实施例中，所述定型树脂为环氧树脂、酚醛树脂或聚乙烯醇树脂。
[0048]在本实施例中，所述将定型后的聚酰亚胺纤维缠绕在石墨治具上的方法包括：将浸渍定型的绳状织物缠绕在石墨治具上，形成螺旋状。
[0049]在本实施例中，所述将石墨治具放置于炭化炉中进行炭化的方法包括：炭化温度为500
‑
1300度，优选的温度可以为1000
‑
1200度达到最佳的炭化效果；真空度为100
‑
500Mpa；炭化时间为5
‑
32h。
[0050]在本实施例中，所述在炭化后进行石墨化，制成定向导热发热体的方法包括：进行石墨化的方法为：石墨化温度为1800
‑
2600度，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高定向高效发热体的制备方法，其特征在于，包括：将聚酰亚胺纤维合股；对合股后的聚酰亚胺纤维进行定型；将定型后的聚酰亚胺纤维缠绕在石墨治具上；将石墨治具放置于炭化炉中进行炭化；以及在炭化后进行石墨化，制成定向导热发热体。2.如权利要求1所述的高定向高效发热体的制备方法，其特征在于，所述将聚酰亚胺纤维合股的方法包括：将聚酰亚胺纤维合股，编织成绳状；聚酰亚胺纤维合股的股数为5
‑
200股。3.如权利要求2所述的高定向高效发热体的制备方法，其特征在于，所述对合股后的聚酰亚胺纤维进行定型的方法包括：常温下将绳状编织物浸渍定型树脂，并且浸渍时间为1
‑
50h。4.如权利要求3所述的高定向高效发热体的制备方法，其特征在于，所述定型树脂为环氧树脂、酚醛树脂或聚乙烯醇树脂。5.如权利要求4所述的高定向高效发热体的制备方法，其特征在于，所述将定型后的聚酰亚胺纤维缠绕在石墨治具上的方法包括：将浸渍定型的绳状织物缠绕在石墨治具上，形成螺旋状。6.如权利要求5所述的高定向高效发热体的制备方法，其特征在于，所述将石墨治具放置于炭化炉中进行炭化的方法包括：炭化温度为500
‑
1300度；真空...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛为阳，
申请(专利权)人：常州市赛墨科技有限公司，
类型：发明
国别省市：