一种黏胶基石墨毡的制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及化工技术领域，尤其涉及一种黏胶基石墨毡的制备工艺，包括如下步骤：S1、预氧化，将原料黏胶纤维针刺毡依次通过六个不同的温度区间，每个温度区间包括上温区和下温区，上温区对黏胶纤维针刺毡的上表面加热预氧化处理，下温区对黏胶纤维针刺毡的下表面加热预氧化处理，得到预氧毡；S2、碳化；S3、石墨化。本发明专利技术有益效果：本发明专利技术通过在氮气氛围下，改变预氧化过程中的相关温度参数，实现了无需阻燃剂浸泡催化，仍然获得的高性能的黏胶基石墨毡，减少了环境污染，同时降低了生产成本，提升了产品的竞争力。了产品的竞争力。了产品的竞争力。

【技术实现步骤摘要】
一种黏胶基石墨毡的制备工艺


[0001]本专利技术涉及化工
，尤其涉及一种黏胶基石墨毡的制备工艺。

技术介绍

[0002]石墨毡因选用原毡的不同分为沥青基石墨毡、聚丙烯腈基(PAN基)石墨毡和黏胶基石墨毡三种，主要用途是作为单晶硅冶炼炉的保温、隔热材料。
[0003]现有技术中，已经工业化的黏胶基石墨毡生产工艺包括：1黏胶纤维针刺毡放入阻燃剂中浸泡催化，挤压脱水，保留40
‑
70％的溶剂，然后在100
‑
300℃烘干；2将烘干后的针刺毡在200
‑
400℃条件下预氧化；3将预氧毡在600
‑
900℃条件下碳化；4将碳化毡在1800
‑
2200℃条件下石墨化，最终得到黏胶基石墨毡。
[0004]上述生产工艺中，需要胶纤维针刺毡放入含磷阻燃剂中浸泡催化，然后烘干，会产生浸泡废水，污染环境，同时工序的增加导致生产成本的上升。

技术实现思路

[0005]为了解决上述
技术介绍
中提到的问题，本专利技术提供一种黏胶基石墨毡的制备工艺，通过在氮气氛围下，改变预氧化过程中的相关温度参数，实现了无需阻燃剂浸泡催化，仍然获得的高性能的黏胶基石墨毡。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]一种黏胶基石墨毡的制备工艺，包括如下步骤：
[0008]S1、预氧化
[0009]将原料黏胶纤维针刺毡依次通过六个不同的温度区间，每个温度区间包括上温区和下温区，上温区对黏胶纤维针刺毡的上表面加热预氧化处理，下温区对黏胶纤维针刺毡的下表面加热预氧化处理，得到预氧毡；
[0010]温度区间一的上温区为250
‑
400℃、下温区为250
‑
300℃，物料停留时间5
‑
10min；
[0011]温度区间二的上温区为200
‑
300℃、下温区为200
‑
280℃，物料停留时间10
‑
15min；
[0012]温度区间三的上温区为200
‑
300℃、下温区为250
‑
350℃，物料停留时间20
‑
30min；
[0013]温度区间四的上温区为180
‑
260℃、下温区为200
‑
240℃，物料停留时间3
‑
5min；
[0014]温度区间五的上温区为100
‑
200℃、下温区为120
‑
180℃，物料停留时间10
‑
20min；
[0015]温度区间六的上温区为100
‑
200℃、下温区为80
‑
200℃，物料停留时间10
‑
20min；
[0016]上述预氧化过程在氮气氛围下进行；
[0017]S2、碳化
[0018]将步骤S1获得的预氧毡在600
‑
900℃条件下碳化，得到碳化毡；
[0019]上述碳化过程在氮气氛围下进行；
[0020]S3、石墨化
[0021]将步骤S2获得的碳化毡在1800
‑
2200℃条件下石墨化，得到黏胶基石墨毡；
[0022]上述石墨化过程在氮气氛围下进行。
[0023]优选的，所述温度区间一的上温区为355
‑
365℃、下温区为270
‑
280℃，物料停留时间10min；
[0024]温度区间二的上温区为270
‑
280℃、下温区为205
‑
215℃，物料停留时间10min；
[0025]温度区间三的上温区为220
‑
230℃、下温区为330
‑
340℃，物料停留时间20min；
[0026]温度区间四的上温区为185
‑
195℃、下温区为230
‑
240℃，物料停留时间5min；
[0027]温度区间五的上温区为105
‑
115℃、下温区为125
‑
135℃，物料停留时间20min；
[0028]温度区间六的上温区为150
‑
160℃、下温区为80
‑
90℃，物料停留时间10min。
[0029]优选的，所述温度区间一的上温区为360℃、下温区为275℃，物料停留时间10min；
[0030]温度区间二的上温区为275℃、下温区为210℃，物料停留时间10min；
[0031]温度区间三的上温区为225℃、下温区为335℃，物料停留时间20min；
[0032]温度区间四的上温区为190℃、下温区为235℃，物料停留时间5min；
[0033]温度区间五的上温区为110℃、下温区为130℃，物料停留时间20min；
[0034]温度区间六的上温区为155℃、下温区为85℃，物料停留时间10min。
[0035]优选的，所述预氧化过程中氮气氛围的压力为0.1
‑
0.2Mpa。
[0036]优选的，所述碳化过程为：在600℃低温碳化1h，然后在900℃高温碳化1h。
[0037]优选的，所述碳化过程中氮气氛围的压力为0.1
‑
0.2Mpa。
[0038]优选的，所述石墨化的过程为：在2000℃石墨化1h。
[0039]优选的，所述石墨化过程中氮气氛围的压力为0.1
‑
0.2Mpa。
[0040]本专利技术有益效果：
[0041]1、本专利技术通过在氮气氛围下，改变预氧化过程中的相关温度参数，实现了无需阻燃剂浸泡催化，仍然获得的高性能的黏胶基石墨毡，减少了环境污染，同时降低了生产成本，提升了产品的竞争力。
[0042]2、本专利技术黏胶基石墨毡的制备工艺，相比于现有技术减少了工序，但获得的石墨毡灰分低(50ppm)，拉伸强度高(0.25Mpa)，导热系数低(0.041W/m.K)，无氧环境最高使用温度高(3700℃)。
附图说明
[0043]图1为预氧化示意图。
具体实施方式
[0044]本专利技术的原料黏胶纤维针刺毡来源于市场购买。
[0045]相关的性参数：
[0046]克重：80
‑
2800g/m2[0047]厚度：1
‑
30mm
[0048]实施例1
[0049]一种黏胶基石墨毡的制备工艺，包括如下步骤：
[0050]S1、预氧化
[0051]将原料黏胶纤维针刺毡依次通过六个不同的温度区间，每个温度区间包括上温区和下温区，上温区对黏胶纤维针刺毡的上表面加热预氧化处理，下温区对黏胶纤维针刺毡
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种黏胶基石墨毡的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1、预氧化将原料黏胶纤维针刺毡依次通过六个不同的温度区间，每个温度区间包括上温区和下温区，上温区对黏胶纤维针刺毡的上表面加热预氧化处理，下温区对黏胶纤维针刺毡的下表面加热预氧化处理，得到预氧毡；温度区间一的上温区为250
‑
400℃、下温区为250
‑
300℃，物料停留时间5
‑
10min；温度区间二的上温区为200
‑
300℃、下温区为200
‑
280℃，物料停留时间10
‑
15min；温度区间三的上温区为200
‑
300℃、下温区为250
‑
350℃，物料停留时间20
‑
30min；温度区间四的上温区为180
‑
260℃、下温区为200
‑
240℃，物料停留时间3
‑
5min；温度区间五的上温区为100
‑
200℃、下温区为120
‑
180℃，物料停留时间10
‑
20min；温度区间六的上温区为100
‑
200℃、下温区为80
‑
200℃，物料停留时间10
‑
20min；上述预氧化过程在氮气氛围下进行；S2、碳化将步骤S1获得的预氧毡在600
‑
900℃条件下碳化，得到碳化毡；上述碳化过程在氮气氛围下进行；S3、石墨化将步骤S2获得的碳化毡在1800
‑
2200℃条件下石墨化，得到黏胶基石墨毡；上述石墨化过程在氮气氛围下进行。2.根据权利要求1所述的一种黏胶基石墨毡的制备工艺，其特征在于，所述温度区间一的上温区为355
‑
365℃、下温区为270
‑
280℃，物料停留时间10min；温度区间二的上温区为270
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇敢，
申请(专利权)人：安徽腾云新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：