System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 碳纤维固化毡的制备方法、碳纤维固化毡及其应用技术_技高网

碳纤维固化毡的制备方法、碳纤维固化毡及其应用技术

技术编号:40843499 阅读:6 留言:0更新日期:2024-04-01 15:11
本发明专利技术涉及隔热保温技术领域,特别是涉及一种碳纤维固化毡的制备方法、碳纤维固化毡及其应用。本发明专利技术的碳纤维固化毡的制备方法包括如下步骤:将碳纤维和树脂溶液混合,制备碳纤维悬浮液;对所述碳纤维悬浮液进行固液分离处理获取固体,对所述固体进行干燥分散处理,使所述碳纤维的表面被所述树脂包覆,制备碳纤维中间产物;对所述碳纤维中间产物进行热压固化成型处理,制备碳纤维预制体;对所述碳纤维预制体进行碳化处理、石墨化处理和纯化处理,制备所述碳纤维固化毡。本发明专利技术制得的固化毡材料密度均一、纯度高、导热系数低,同时还具有工艺简单的优势,能进行大批量产业化发展,有效提高了树脂的利润和模具的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及隔热保温,特别是涉及一种碳纤维固化毡的制备方法、碳纤维固化毡及其应用


技术介绍

1、碳纤维隔热保温材料包括碳纤维软毡和碳纤维固化毡,碳纤维软毡具备导热系数低,保温性能好的优点,但存在强度低易变形,易粉化,安装困难等缺点;碳纤维固化毡具有低导热系数、低热容量、低密度、耐高温、高强度、高硬度等优异性能,在半导体、光伏、航空航天、能源化工等领域具有广泛应用前景。

2、随着光伏产业的大力发展,以及第三代半导体产业的兴起,市场对sic、单晶硅等半导体的需求急速增长,而太阳能晶硅生长炉、半导体长晶炉、热处理炉、光纤拉伸炉在晶体生长过程中需要具有优良保温性能、耐高温性能、高纯度的隔热保温材料进行保温。作为一种重要的高温隔热保温材料,具备更低的导热系数以及更高纯度的优质碳纤维固化毡的需求量也日益增长。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种导热系数低、纯度高且工艺简单的碳纤维固化毡的制备方法。本专利技术将成型步骤和树脂浸润两个步骤分开,首先对碳纤维表面进行树脂浸润包覆处理,然后采用模具将包覆好的短纤维热压成型。按照本专利技术的技术方案所制得的固化毡密度均一、导热系数低、保温性能好、纯度高,同时脱模容易,操作简单,能进行大批量产业化生产,有效提高了树脂的利润和模具的使用寿命。

2、为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:

3、一种碳纤维固化毡的制备方法,包括如下步骤:

4、将碳纤维和树脂溶液混合,制备碳纤维悬浮液;

<p>5、对所述碳纤维悬浮液进行固液分离处理获取固体,对所述固体进行干燥分散处理,使所述碳纤维的表面被所述树脂包覆,制备碳纤维中间产物;

6、对所述碳纤维中间产物进行热压固化成型处理,制备碳纤维预制体;

7、对所述碳纤维预制体进行碳化处理、石墨化处理和纯化处理,制备所述碳纤维固化毡。

8、在一些具体实施方式中,所述树脂溶液包括树脂和稀释剂;

9、所述树脂和稀释剂的质量比为1:(2.3~9)。

10、在一些具体实施方式中,所述树脂包括酚醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂、乙烯基脂和聚酯中的一种或几种。

11、在一些具体实施方式中,所述稀释剂包括乙醇、甲苯、二甲苯和n,n-二甲基甲酰胺中的一种或几种。

12、在一些具体实施方式中,热压固化的温度为200℃~300℃,时间为5h~10h。

13、在一些具体实施方式中,碳化处理的升温速率为4℃/min ~8℃/min。

14、在一些具体实施方式中,碳化处理的保温温度为900℃~1200℃,保温时间为1h~4h。

15、在一些具体实施方式中,石墨化处理的升温速率为2℃/min ~5℃/min。

16、在一些具体实施方式中,石墨化处理的保温温度为2000℃~2400℃,保温时间为2h~5h。

17、在一些具体实施方式中,干燥分散处理在旋风气流干燥器中进行。

18、在一些具体实施方式中,干燥分散处理步骤中,旋风分离气体流量为850m3/h~950m3/h。

19、在一些具体实施方式中,干燥分散处理步骤中,入口风速为10m/s~20m/s。

20、在一些具体实施方式中,干燥分散处理步骤中,出口风速为2m/s ~8m/s。

21、在一些具体实施方式中,纯化处理包括如下步骤:

22、在2100℃~2400℃条件下,采用纯化气体对石墨化处理得到的碳纤维固化毡粗产物进行纯化处理8h~10h。

23、本专利技术还提供一种碳纤维固化毡,根据上述碳纤维固化毡的制备方法制备得到。

24、本专利技术还提供一种隔热保温材料,包括上述碳纤维固化毡。

25、本专利技术具有如下有益效果:

26、本专利技术将碳纤维和树脂溶液混合,使得碳纤维完全浸润树脂,进一步通过固液分离处理和干燥分散处理,以达到去除碳纤维表面溶剂和分散碳纤维的目的,得到表面包覆树脂的碳纤维中间产物,然后再通过热压固化成型、碳化处理、石墨化处理和纯化处理制备得到碳纤维固化毡。本专利技术将树脂浸润后的碳纤维通过固液分离和干燥分散后,再进行热压固化成型,避免了湿态下固化而使得基体和模具粘结,导致脱模困难的问题,本专利技术的制备工艺操作简单,能进行大批量产业化生产,制得的固化毡材料密度均一、纯度高、导热系数低。

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【技术保护点】

1.一种碳纤维固化毡的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述树脂溶液包括树脂和稀释剂;

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,满足如下(1)~(2)中的一项或几项:

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,热压固化的温度为200℃~300℃,时间为5h~10h。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,碳化处理满足如下(1)~(2)中的一项或几项:

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,石墨化处理满足如下(1)~(2)中的一项或几项:

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,干燥分散处理在旋风气流干燥器中进行;

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,纯化处理包括如下步骤:

9.一种碳纤维固化毡,其特征在于,根据权利要求1~8任一项所述制备方法制备得到。

10.一种隔热保温材料,其特征在于,包括权利要求9所述的碳纤维固化毡。

【技术特征摘要】

1.一种碳纤维固化毡的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述树脂溶液包括树脂和稀释剂;

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,满足如下(1)~(2)中的一项或几项:

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,热压固化的温度为200℃~300℃,时间为5h~10h。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,碳化处理满足如下(1)~(2)中的一项或几项...

【专利技术属性】
技术研发人员:廖寄乔李军邓华峰刘学文王跃军龚玉良
申请(专利权)人:湖南金博碳素股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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