一种保温承载一体化硬毡及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种保温承载一体化硬毡及其制备方法和应用，所述制备方法首先将复合硬毡的一侧表面浸渍在树脂中，再对浸渍树脂的一侧表面进行固化处理和碳化处理，重复上述浸渍树脂

【技术实现步骤摘要】
一种保温承载一体化硬毡及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于保温材料
，具体涉及一种保温承载一体化硬毡及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]碳
‑
碳复合材料由于其耐高温性能与高温晶体生长的热场保温要求相符，并具有低热容量
、
节省能源
、
经久耐用和没有污染等特点，特别适合用作高温热场构件和隔热保温材料，可被广泛应用于太阳能多晶硅炉
、
单晶硅炉
、
半导体炉等高温热场
。
[0003]目前，热场构件保温筒一般采用碳
/
碳复合材料制作
。CN218378368U
公开了一种新型碳
/
碳复合材料保温毡，包括多片片状的主体，所述主体由碳
/
碳复合材料外层
、
骨架层
、
碳
/
碳复合材料内层和封闭条组成，所述骨架层的两端分别具有两对应的卡接结构，所述碳
/
碳复合材料外层和碳
/
碳复合材料内层的两端分别具有对应两卡接结构的凸起和凹槽，两片相邻的主体卡接后，凸起和凹槽相配合以封闭两骨架层的连接处，该技术提供的保温毡安装连接更为简单
、
可靠，且两片主体的连接处可保持较好保温效果
。CN217647811U
公开了一种拼接式碳
/
碳保温筒夹紧装置，包括直径大于拼接式碳
/
碳保温筒的石墨圆环，所述石墨圆环上等间距设置有至少2个螺栓孔，对应的所述螺栓孔内均螺纹连接有石墨螺栓，置于所述石墨圆环内侧的石墨螺栓上活动连接有用于扩大石墨螺栓与拼接式碳
/
碳保温筒的接触面的石墨顶块，该技术提供的接式碳
/
碳保温筒夹紧装置结构紧凑，能够减少进入高温烧结炉后的位置占用，使用石墨材质能够抵抗高温带来的热变形，使用寿命长
。
[0004]但是，不管是整体式热场构件还是拼接式热场构件，其原料均为碳纤维预制体，制作成本高，还存在耐腐性不足的问题，而且，碳
/
碳热场构件保温筒外面一般还需裹附软毡或设置硬毡形成保温隔热材料，结构十分复杂
。
[0005]因此，开发一种以低成本的硬毡为制备原料的保温承载一体化硬毡的制备方法，用于替代现有碳
/
碳热场构件加保温软毡
/
硬毡的复合结构，是本领域急需解决的技术问题
。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种保温承载一体化硬毡及其制备方法和应用，所述制备方法以低成本的复合硬毡为制备原料，使得整体成本更低，且制备得到的保温承载一体化硬毡具有优异的保温性能和抗腐蚀性能，满足作为热场构件的使用需求
。
[0007]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种保温承载一体化硬毡的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
[0009](1)
将复合硬毡的一侧表面浸渍在树脂中，再对复合硬毡中浸渍树脂的一侧表面进行固化处理和碳化处理，重复上述浸渍树脂
、
固化处理和碳化处理的步骤，得到浸渍复合
硬毡；
[0010](2)
对步骤
(1)
得到的浸渍复合硬毡进行石墨化处理，得到所述一体化保温硬毡
。
[0011]本专利技术提供的保温承载一体化硬毡的制备方法，首先采用树脂对复合硬毡的一侧表面进行浸渍，然后对浸渍了树脂的一侧表面进行固化处理和碳化处理，使得复合硬毡中浸渍了树脂的一侧表面的密度逐渐增加，进而有效提升了复合硬毡的抗腐蚀性和保温性，然后对浸渍复合硬毡进行石墨化处理，即可得到所述保温承载一体化硬毡；
[0012]本专利技术提供的保温承载一体化硬毡的制备方法以复合硬毡作为基材，成本较低，避免了使用高成本的碳纤维预制体，且制备得到的保温承载一体化硬毡兼具优异的保温性和耐腐蚀性，能够替代传统的碳
/
碳保温筒搭配保温层的复合结构，在使用时更加便于安装
。
[0013]在本专利技术提供的制备方法中，步骤
(1)
所述复合硬毡可以通过将软毡层层粘合，再经浸润固化后得到，或者也可直接将现有硬毡经进行层层粘合得到
。
[0014]优选地，所述硬毡的密度为
0.17
～
0.25g/cm3，例如
0.18g/cm3、0.19g/cm3、0.2g/cm3、0.21g/cm3、0.22g/cm3、0.23g/cm3或
0.24g/cm3等
。
[0015]优选地，所述软毡的密度为
0.1
～
0.15g/cm3，例如
0.11g/cm3、0.12g/cm3、0.13g/cm3或
0.14g/cm3等
。
[0016]优选地，所述软毡为
PAN
基软毡
。
[0017]本专利技术对所提供的复合硬毡的厚度不做特殊限定，根据实际需要进行制备即可
。
[0018]优选地，步骤
(1)
所述树脂包括酚醛树脂
、
环氧树脂
、
呋喃树脂或有机硅树脂中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选为酚酸树脂
。
[0019]优选地，步骤
(1)
所述树脂的固含量为
35
～
75
％，例如
40
％
、45
％
、50
％
、55
％
、60
％
、65
％或
70
％等
。
[0020]优选地，步骤
(1)
所述复合硬毡在树脂中的浸渍深度为8～
10mm
，例如
8.2mm、8.4mm、8.6mm、8.8mm、9mm、9.2mm、9.4mm、9.6mm
或
9.8mm
等
。
[0021]优选地，步骤
(1)
所述浸渍树脂的时间为
0.5
～
6h
，例如
1h、2h、3h、4h
或
5h
等
。
[0022]优选地，步骤
(1)
所述固化处理的温度为
120
～
200℃
，例如
130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃
或
190℃
等
。
[0023]优选地，步骤
(1)
所述固化处理的时间为
0.5
～
8h
，例如
1h、2h、3h、4h本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种保温承载一体化硬毡的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)
将复合硬毡的一侧表面浸渍在树脂中，再对复合硬毡中浸渍树脂的一侧表面进行固化处理和碳化处理，重复上述浸渍树脂
、
固化处理和碳化处理的步骤，得到浸渍复合硬毡；
(2)
对步骤
(1)
得到的浸渍复合硬毡进行石墨化处理，得到所述保温承载一体化硬毡
。2.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤
(1)
所述树脂包括酚醛树脂
、
环氧树脂
、
呋喃树脂或有机硅树脂中的任意一种或至少两种的组合，优选为酚醛树脂；优选地，步骤
(1)
所述树脂的固含量为
35
～
75
％
。3.
根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤
(1)
所述复合硬毡在树脂中的浸渍深度为8～
10mm
；优选地，步骤
(1)
所述浸渍树脂的时间为
0.5
～
6h
；优选地，步骤
(1)
所述固化处理的温度为
120
～
200℃
；优选地，步骤
(1)
所述固化处理的时间为
0.5
～
8h
；优选地，步骤
(1)
所述碳化处理的温度为
800
～
1000℃
；优选地，步骤
(1)
所述碳化处理的时间为1～
3h
；优选地，步骤
(1)
所述重复的次数为4～8次
。4.
根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，单次步骤
(1)
所述浸渍树脂结束后复合硬毡一侧表面中增加的树脂的质量百分含量为
10
～
50
％
。5.
根据权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：申富强，马旭，
申请(专利权)人：上海骐杰碳素材料有限公司，
类型：发明
国别省市：