一种碳陶纤维隔热复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于碳纤维陶瓷复合材料技术领域，特别是涉及一种新型碳陶纤维隔热材料及其制备方法。包括，至少一层碳纤维非织造毡体层；至少一层陶纤维毡体层；所述陶纤维毡体层设置在碳纤维非织造毡体层外，二者之间还喷涂有酚醛树脂；所述陶纤维毡体层由三氧化二铝和/或二氧化硅纤维中的一种或几种组成。本发明专利技术提供的碳纤维陶瓷复合材料，具有更好的电磁波散射性，以及具有更好的抗氧化性，隔热效果更好，热传导率也更低，有效解决了现有的隔，热材料，制造成本高，隔热效果差，易发成脱层、开裂等技术问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种碳陶纤维隔热复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于碳纤维陶瓷复合材料
，特别是涉及一种新型碳陶纤维隔热材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]在工业真空炉、单晶体生长炉生产过程中，减少碳排放增加热能有效利用率，从而使企业降低能耗，节约生产成本，一直亟待解决的技术问题。然后现有技术中的隔热材料，成本高、热导率高，产品制作周期长，因此导致真空炉或晶体生长炉，热能有效利用率低，能耗高，生产成本过高。而现有的隔热材料制造成本高，隔热效果差，无法满足现有工艺需求的技术问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种新型碳陶纤维隔热复合材料，解决了现有超高温真空环境中碳纤维隔热材料成本高隔热效果差的技术问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术的一个方面，提供了一种碳陶纤维隔热复合材料，所述碳陶纤维隔热复合材料包括，
[0005]至少一层碳纤维非织造毡体层；
[0006]至少一层陶纤维毡体层；
[0007]所述陶纤维毡体层设置在碳纤维非织造毡体层外，二者之间还喷涂有酚醛树脂；所述酚醛树脂为液体和/或粉剂；
[0008]所述陶纤维毡体层由三氧化二铝和/或二氧化硅纤维中的一种或几种组成。
[0009]进一步的，所述碳陶纤维隔热复合材料的陶纤维毡体层外，还设置有一层外层填充三氧化二铝纤维或三氧化二铝陶瓷纤维毡的碳纤维非织造毡体层。
[0010]进一步的，所述陶纤维毡体层为二氧化硅纤维毡体层，所述碳纤维非织造毡体层和二氧化硅纤维毡体层之间还设置有连接层，所述连接层为碳纤维与二氧化硅纤维混合毡体层；碳纤维非织造毡体层、连接层和二氧化硅纤维毡体层之间喷涂有酚醛树脂。
[0011]进一步的，所述二氧化硅纤维毡体层外部还设置有碳纤维非织造毡体，所述二氧化硅纤维毡体层与碳纤维非织造毡体层之间喷涂有酚醛树脂。
[0012]进一步的，所述碳陶纤维隔热复合材料经过碳/石墨化处理。
[0013]进一步的，碳纤维非织造毡体层中添加三氧化二铝和/或二氧化硅纤维中的一种或几种。
[0014]进一步的，所述碳陶纤维隔热复合材料内层碳纤维非织造毡体层为隔热材料高温区，碳纤维与陶纤维混合毡体层为连接区，二氧化硅纤维毡体层为隔热材料低温区，外层碳纤维非织造毡体层为材料保护区。
[0015]进一步的，所述连接层中的碳纤维与二氧化硅纤维90％以上沿圆周方向或平行于碳陶纤维圆筒轴方向排列。
[0016]本专利技术的另一个方面，提供了一种碳陶纤维隔热复合材料的制备方法，包括以下步骤，(1)分别裁剪碳纤维丝束和陶纤维丝束；(2)将裁剪好的碳纤维丝束和陶纤维丝束分别放入开松梳理机内开松处理；(3)将开松好的碳纤维丝束和陶纤维丝束通过梳理机铺设成碳纤维网胎毡、陶瓷纤维网胎和碳陶混合纤维网胎；(4)通过自动滚圆成型机将铺设好的碳纤维网胎毡卷圆形成厚度为60mm的碳纤维非织造毡体层，然后再在碳纤维非织造毡体层外卷上碳陶混合纤维网胎，边卷圆边喷涂酚醛树脂，形成厚度为20mm的碳陶纤维混合毡体层，在完成碳陶纤维混合毡体层后再卷上陶瓷纤维网胎，边卷圆边喷涂酚醛树脂，形成厚度为50mm的陶瓷纤维网胎，再完成陶瓷纤维网胎后再在外层卷上一层厚度为10mm的碳纤维非织造毡体层；(5)将形成的的四层结构的碳陶纤维隔热复合材料装入模具，再一起装入200℃以上烘箱，固化成型2小时形成125mm的碳陶纤维复合隔热材料；(6)将固化好的碳陶纤维隔热复合材料放入温度为2000℃的碳化炉内高温处理5小时；(7)按要求进行外形机械加工；(8)在外层涂抹一层石墨涂层，得到成品。
[0017]进一步的，所述的碳陶纤维隔热复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(6)中2000℃的碳化炉为内部加热，碳陶保温桶在加热器外部，从而使得内层碳纤维非织造毡体层结构处理温度在2000℃时陶纤维毡体层处理温度为1000℃以下，保证了二氧化硅纤维的临界使用温度，同时有效的提高了热利用效率。
[0018]本专利技术相比现有技术的有益效果：本专利技术通过设置内层为碳纤维非织造毡体层，而陶纤维毡体层的碳陶纤维隔热复合材料，从而使得隔热材料隔热效果更好，成本更低。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的结构示意图。
[0020]图2是本专利技术与纯碳纤维隔热材料在同等条件下隔热效果检测结果。
[0021]附图标记说明：1、内层；2、连接层；3、中间层；4、外层。
具体实施方式
[0022]下面对本专利技术实施例中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作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。
[0023]本专利技术实施例的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。例如，第一参数集合和第二参数集合等是用于区别不同的参数集合，而不是用于描述参数集合的特定顺序。
[0024]在本专利技术实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个元件是指两个元件或两个以上元件。
[0025]本文中术语“和/或”，是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，显示面板和/或背光，可以表示：单独存在显示面板，同时存在显示面板和背光，单独存在背光这三种情况。本文中符号“/”表示关联对象是或者的关系，例如输入/输出表示输入或者输出。
[0026]在本专利技术实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本专利技术实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比
其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
[0027]为了解决了现有隔热材料成本高隔热效果差的技术问题，本专利技术实施例提供了一种碳陶纤维隔热复合材料，所述碳陶纤维隔热复合材料包括，至少一层碳纤维非织造毡体层；至少一层陶纤维毡体层；所述陶纤维毡体层设置在碳纤维非织造毡体层外，二者之间还喷涂有酚醛树脂；所述陶纤维毡体层由三氧化二铝和/或二氧化硅纤维中的一种或几种组成。从而通过陶纤维与碳纤维的结合使用，同时通过将二氧化硅纤维与三氧化二铝结合，从而再提高隔热效果的同时使得制造成本更低。
[0028]实施例1，所述碳陶纤维隔热复合材料包括，一层碳纤维非织造毡体层；一层二氧化硅纤维毡体层；所述二氧化硅纤维毡体层设置在碳纤维非织造毡体层外。所述碳陶纤维隔热复合材料在碳纤维非织造毡体层于二氧化硅纤维毡体层之间还设置有连接层，所述连接层为碳纤维与二氧化硅纤维混合毡体层；碳纤维非织造毡体层、连接层和二氧化硅纤维毡体层之间喷涂有酚醛树脂；所述酚醛树脂为液体。通过将碳纤维与二氧化硅纤维混合制造成碳纤维与二氧化硅纤维混合毡体层，从而通过两种纤维混合后制备的毡体，解决了两种不同材质的界面连接容易开裂，断裂的技术问题，使得连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳陶纤维隔热复合材料，其特征在于：所述碳陶纤维隔热复合材料包括，至少一层碳纤维非织造毡体层；至少一层陶纤维毡体层；所述陶纤维毡体层设置在碳纤维非织造毡体层外，二者之间还喷涂有酚醛树脂；所述酚醛树脂为液体和/或粉剂。所述陶纤维毡体层由三氧化二铝和/或二氧化硅纤维中的一种或几种组成。2.根据权利要求1所述的碳陶纤维隔热复合材料，其特征在于：所述碳陶纤维隔热复合材料的陶纤维毡体层外，还设置有一层外层填充三氧化二铝纤维或三氧化二铝陶瓷纤维毡的碳纤维非织造毡体层。3.根据权利要求1所述的碳陶纤维隔热复合材料，其特征在于：所述陶纤维毡体层为二氧化硅纤维毡体层，所述碳纤维非织造毡体层和二氧化硅纤维毡体层之间还设置有连接层，所述连接层为碳纤维与二氧化硅纤维混合毡体层；碳纤维非织造毡体层、连接层和二氧化硅纤维毡体层之间喷涂有酚醛树脂。4.根据权利要求3所述的碳陶纤维隔热复合材料，其特征在于：所述二氧化硅纤维毡体层外部还设置有碳纤维非织造毡体，所述二氧化硅纤维毡体层与碳纤维非织造毡体层之间喷涂有酚醛树脂。5.根据权利要求1
‑
4中任一所述的碳陶纤维隔热复合材料，其特征在于：所述碳陶纤维隔热复合材料经过碳/石墨化处理。6.根据权利要求5所述的碳陶纤维隔热复合材料，其特征在于：碳纤维非织造毡体层中添加三氧化二铝和/或二氧化硅纤维中的一种或几种。7.根据权利要求5所述的碳陶纤维隔热复合材料，其特征在于：所述碳陶纤维隔热复合材料内层碳纤维非织造毡体层为隔热材料高温区，碳纤维与陶纤维混合毡体层为连接区，二氧化硅纤维毡体层为隔热材料低温区，外层碳纤维非织造毡体层为材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：单建，
申请(专利权)人：单建，
类型：发明
国别省市：