CN101591178B - 刚性碳纤维隔热保温材料的制造及表面处理方法 - Google Patents
刚性碳纤维隔热保温材料的制造及表面处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101591178B CN101591178B CN2008100116106A CN200810011610A CN101591178B CN 101591178 B CN101591178 B CN 101591178B CN 2008100116106 A CN2008100116106 A CN 2008100116106A CN 200810011610 A CN200810011610 A CN 200810011610A CN 101591178 B CN101591178 B CN 101591178B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fiber
- carbon
- rigid
- sticker
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 title claims abstract description 66
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 title claims abstract description 66
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 title claims abstract description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 36
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 17
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 claims description 17
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 14
- 229920003987 resole Polymers 0.000 claims description 14
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 9
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 8
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 7
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 claims description 7
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 7
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims description 6
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 5
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 claims description 4
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000009417 prefabrication Methods 0.000 claims description 4
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 claims description 3
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920006241 epoxy vinyl ester resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 3
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 claims description 3
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 claims description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- -1 sticker Substances 0.000 claims description 3
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 3
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 10
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 abstract 1
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 229910021384 soft carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 4
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 3
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 3
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 229920000784 Nomex Polymers 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000006253 efflorescence Methods 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 229920003088 hydroxypropyl methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000010979 hydroxypropyl methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000011302 mesophase pitch Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- MGRWKWACZDFZJT-UHFFFAOYSA-N molybdenum tungsten Chemical compound [Mo].[W] MGRWKWACZDFZJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004763 nomex Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 206010037844 rash Diseases 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
Abstract
本发明涉及一种刚性碳纤维隔热保温材料的制造及表面处理方法，该方法将磨碎碳纤维与粘结剂及分散剂溶液充分混合，经真空抽滤或模压成型。然后将预成型品进行不熔化、碳化处理，得到具有较高强度、低导热系数和低密度的刚性保温材料。为增加刚性保温材料的表面性能，对其进行表面处理，包括表面抛光、粘贴石墨纸、碳布及表面涂层高温硬化处理等。采用该方法制出的刚性碳纤维保温材料，其具有隔热性能异、低热容量、低密度和高强度等特性。
Description
技术领域
本发明涉及一种碳纤维隔热保温材料技术领域，用于晶体生长炉及拉晶装置、陶瓷烧结炉、真空高温热处理炉、惰性气体保护炉等高温状态下使用的刚性碳纤维隔热保温材料及制造方法。
背景技术
随着科技的进步，军事、国防和科研等领域对稀有金属(如钼钨等)和磁性材料都有着极大的需求。而这些材料的生产都与高温炉、真空炉有着直接或间接的关系。此外，在工业技术领域，对工件或原材料的高温处理都在高温真空炉或惰性气体保护炉中完成。高温真空炉的炉内温度一般都在2000℃以上，这就对保温材料提出了非常苛刻的要求——既要求保温效果好节省能源又要求耐高温、经久耐用无污染，这也是高温隔热保温材料的发展趋势。而普通的保温材料都无法承受如此高的温度，碳纤维保温材料由于其优越的隔热特性、低热容量而成为高温隔热保温的首选材料。
目前国内真空高温炉中所使用的隔热保温材料一般采用软碳毡(针刺毡)，这种结构的隔热保温材料存在强度低、易变形、易粉化、隔热效果差及拆卸、安装费时费力等缺点。而刚性碳纤维隔热保温材料将克服软碳毡这种隔热保温所存在的缺点，作为晶体炉、陶瓷烧结炉、气相沉积炉等高温炉用隔热保温材料将被广泛使用。
目前国内碳纤维硬毡主要采用软碳毡浸渍模压或软碳毡浸渍分层粘贴(石墨纸和碳纤维间隔粘贴)的成型工艺。软碳毡浸渍模压工艺存在的缺点是制品强度低，高温使用条件下制品易分层开裂，使用寿命短等，由于强度相对较低，拆卸安装不够方便；采用分层粘贴成型方式制成的硬毡，虽然强度有所提高，但制品的导热系数增大，保温性能变差，降低隔热效果。
发明内容
本发明的目的是为解决上述问题而提供的一种刚性碳纤维隔热保温材料的制造及表面处理方法，采用该方法制出的刚性碳纤维保温材料，其具有隔热性能异、低热容量、低密度和高强度等特性。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种刚性碳纤维隔热保温材料的制造方法，该方法包括如下步骤：
1)磨碎碳纤维，得到平均长度为200-1600μm的磨碎碳纤维：
2)将磨碎碳纤维与粘结剂、分散剂充分混合，混合均匀，磨碎碳纤维、粘结剂、分散剂的重量份比例为：磨碎碳纤维25-75重量份、粘结剂75-25重量份、分散剂0.4-10.5重量份；
3)将上述混合物进行真空抽滤成型，制成规定形状的刚性保温材料预制品；
4)以5～65℃/h的加热速率将上述刚性保温材料预成型品加热到200～350℃进行不熔化处理；
5)将不熔化处理后的预成型品在惰性气氛下碳化，温度为1000～1800℃；或石墨化处理，石墨化温度为1800-2500℃，制造出刚性碳纤维保温材料。
所述的碳纤维选自沥青基碳纤维、PAN基碳纤维、粘胶基碳纤维中的一种。
所述的粘结剂选自25％～75％的蔗糖溶液、20％～50％沥青纤维或粉状沥青悬浮水溶液、热固性树脂酚醛树脂、脲醛树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂、或热缩性树脂聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物、聚酰胺、聚苯乙烯、丙烯酸树脂中的一种。
所述的分散剂选自甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、或羟丙基甲基纤维素中的一种。
为增加刚性碳纤维保温材料的表面性能，需要对上述碳化/石墨化后的刚性碳纤维隔热保温材料进行表面处理，在碳化/石墨化后的刚性碳纤维隔热保温材料表面粘贴一薄层柔性石墨纸、石墨布、碳布、石墨薄板或进行表面涂层硬化处理，能够防止炉内气体直接与刚性保温材料直接接触，抗气流冲刷，并具有一定的抗氧化性能，进一步提高其使用寿命。
表面处理方法包括如下步骤：
1)将碳化/石墨化的刚性碳纤维保温材料进行表面磨光处理，使表面平整；
2)在平整后的刚性碳纤维保温材料涂刷粘结剂形成粘结剂层，在粘结剂层上粘贴石墨纸、石墨布、碳纤维布或涂层；
3)以1-15℃/min的升温速率升温到150-350℃，在此温度下恒温1-5.5h，固化粘结剂层，制成预成型品；
4)将预成型品于1000℃-1800℃下在惰性气氛下碳化，制成贴膜刚性碳纤维保温材料。
所述的粘结剂由酚醛树脂和碳化硼按重量份比例配制而成，酚醛树脂∶碳化硼＝100∶(40～160)，按上述比例将酚醛树脂和碳化硼混合均匀，即得到高温粘结剂。
上述所涉及的物质中，分散剂的主要作用是增加碳纤维的分散性，使其达到理想的分散效果。
本发明的优点是能够制造出低密度、低热导率及高强度的刚性保温材料；可通过改变粘结剂的浓度、磨碎碳纤维长度、成型真空度等工艺来调整保温材料的密度；工艺简单，稳定性高，操作方便。根据本发明，可制成密度为0.1～0.4g/cm3的低密度隔热产品，可制出导热系数低于0.4W/m·K的隔热材料。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图
图2是板状保温材料真空抽滤系统的侧视图
图3是筒状保温材料真空抽滤系统的侧视图
图4是一侧表面处理粘贴石墨纸的刚性保温材料示意图
图5是两侧表面处理粘贴石墨纸的刚性保温材料示意图
具体实施方式
下面详细叙述本发明的最佳实施方式。
一种刚性碳纤维隔热保温材料的制造方法，该方法包括如下步骤：
1)磨碎碳纤维，得到平均长度为200-1600μm的磨碎碳纤维；
2)将磨碎碳纤维与粘结剂、分散剂在混料池1中充分混合，混合均匀，磨碎碳纤维、粘结剂、分散剂的重量份比例为：磨碎碳纤维25-75重量份、粘结剂75-25重量份、分散剂0.4-10.5重量份；
3)将上述混合物在成型池2中进行真空抽滤成型，制成规定形状的刚性保温材料预制品；
4)以5～65℃/h的加热速率将上述刚性保温材料预成型品加热到200～350℃进行不熔化处理；
5)将不熔化处理后的预成型品在惰性气氛下碳化，温度为1000～1800℃，或石墨化处理，石墨化温度为1800-2500℃，制造出刚性碳纤维保温材料。
真空抽滤成型具体过程为：将混合物料放入到有抽吸器3的成型池2中，利用抽吸器3抽吸成型约1～10分钟。
板状保温材料真空抽滤系统如图2所示，由板状产品模具8、滤网10、筛板11、真空管12组成，在板状产品模具8下面依次设有滤网10、筛板11。
筒状状保温材料真空抽滤系统如图3所示，由左模板17和右模板18、滤网10’、筛板13组成的筒状空间内放有预成型品9’，预成型品9’底部依次设有滤网10’、筛板13，真空管12’两端设有左抽吸口19和右抽吸口20。
成型过程中，碳纤维和粘结剂混合物通过固定在筛板(11或13)上的滤网(10或10’)，碳纤维在滤网上堆积，而多余的粘结剂透过滤网经过真空管(12或12’)进入真空罐4。利用水环泵6对真空罐4进行抽真空，水环泵6的水源来自循环水箱5。多余的粘结剂通过无堵塞泵7打到混料池1中循环使用。当碳纤维在模具内堆积达到需要厚度时，取下碳纤维和粘结剂复合预成型品9。这种方法特别适合制造板状保温材料，制作其他形状的保温材料通过更换模具完成。
上述碳纤维、粘结剂、分散剂的选择可为如下物质：
碳纤维选自沥青基碳纤维、PAN基碳纤维、粘胶基碳纤维中的一种。由于沥青基碳纤维兼有低的热导性和较高的含碳量两种特性而成为制造刚性碳纤维隔热保温材料首选原材料。例如：各向同性沥青基碳纤维在空气中25℃下的导热系数大约为10W/m·K，而中间相沥青基碳纤维的相应的导热系数为100～1100W/m·K，PAN基碳纤维相应的导热系数约为20～40 W/m·K，粘胶基碳纤维相应的导热系数约为10～15 W/m·K。本发明由各向同性沥青基碳纤维制成的板状或筒状刚性保温材料，因其具有低的导热系数，高含碳量及足够的刚度，故作为制造刚性保温产品的首选材料。
粘结剂选自25％～75％的蔗糖溶液、20％～50％沥青纤维或粉状沥青悬浮水溶液、热固性树脂酚醛树脂、脲醛树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂、或热缩性树脂聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物、聚酰胺、聚苯乙烯、丙烯酸树脂中的一种。
分散剂选自甲基纤维素(MC)、羧甲基纤维素钠(CMC)、羟乙基纤维素(HEC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)等环保型分散剂。
为增加刚性碳纤维保温材料的表面性能，需要对上述碳化/石墨化后的刚性碳纤维隔热保温材料进行表面处理，在碳化/石墨化后的刚性碳纤维隔热保温材料表面粘贴一薄层柔性石墨纸、石墨布、碳布、石墨薄板或进行表面涂层硬化处理，能够防止炉内气体直接与刚性保温材料直接接触，抗气流冲刷，并具有一定的抗氧化性能，进一步提高其使用寿命。
表面处理方法包括如下步骤：
1)将碳化/石墨化的刚性碳纤维保温材料进行表面磨光处理，使表面平整；
2)在平整后的刚性碳纤维保温材料涂刷粘结剂形成粘结剂层，在粘结剂层上粘贴石墨纸、石墨布、碳纤维布或涂层；粘结剂由酚醛树脂和碳化硼按重量份比例配制而成，酚醛树脂∶碳化硼＝100∶(40～160)，按上述比例将酚醛树脂和碳化硼混合均匀，即得到高温粘结剂。
3)以1-15℃/min的升温速率升温到150-350℃，在此温度下恒温1-5.5h，固化粘结剂层，制成预成型品；
4)将预成型品于1000℃-1800℃下在惰性气氛下碳化，制成贴膜刚性碳纤维保温材料。
刚性保温材料的制造方法适合于制造板状、圆筒状的和其它异型的保温隔热产品。多余的粘结剂可通过真空抽滤方式除去，得到碳纤维和粘结剂复合预制品，再经过不熔化，碳化/石墨化工艺获得产品。
下面具体叙述两个实例，这只是多次实施例中的两个，不做为具体限定，上述其它范围和条件的都做了大量的试验，都在保护范围之内。
实例1
采用各向同性沥青基碳纤维P-800，数值代表纤维长度，单位微米，P代表磨碎产品。磨碎碳纤维和浓度分别为30％和50％的蔗糖溶液混合物，并添加0.8％的羧甲基纤维素分散剂。通过抽吸器成型，达到厚度要求后，将抽吸器提出水面，继续抽吸30～150s。具体步骤如下：
(1)各向同性沥青基纤维通过粉碎或磨碎，得到平均长度为800μm的短纤维。
(2)如图1所示，在混料池1中混合粘结剂和碳纤维，粘结剂溶液重量百分比分别为30％和50％。
(3) 如图1、2所示，将粘结剂和碳纤维的混合物放入到有抽吸器3的成型池2中，利用抽吸器3抽吸成型约1～10分钟。粘结剂和碳纤维通过固定在筛板11上的滤网10，碳纤维会在滤网10上堆积，而多余的粘结剂透过滤网10经过真空管12进入真空罐4。通过水环泵6对真空罐4进行抽真空，水环泵的水源来自循环水箱5。多余的粘结剂通过无堵塞泵7打到混料池1中循环使用。当碳纤维达到需要厚度时，提升抽吸器3，继续抽吸约30～150s以出去多余的粘结剂，将碳纤维和粘结剂复合物预成型品9取下。
(4)以20℃/h的加热速率将预成型品9加热到200℃进行不熔化处理。
(5)将预成型品在惰性气氛(氮气、氩气等)下碳化，以150℃/h升温速率升至1000℃进行碳化，制造出刚性碳纤维板状保温材料。
产品的主要性能如下表所示(表1)
| 序号 | 蔗糖浓度 | 密度/g/cm3 | C％ | H％ | 灰分％ | 弯曲强度/MPa | 厚度方向压缩强度/MPa | 导热系数/W/m·K |
| 1# | 50 | 0.21 | 97.52 | 0.41 | 0.36 | 2.14 | 0.19 | 0.10 |
| 2# | 30 | 0.17 | 97.23 | 0.42 | 0.33 | 1.20 | 0.17 | 0.10 |
注：导热系数为常温下的导热系数
实例2
(1)采用各向同性沥青基碳纤维P-800，数值代表纤维长度，单位微米，P代表磨碎产品。碳纤维和浓度为30％的蔗糖溶液混合物通过抽吸器成型，达到厚度要求后，将抽吸器提出水面，继续抽吸30～50s。具体成型碳化步骤同实例1，贴膜步骤如下：
将碳化的刚性保温材料15进行表面磨光处理，使表面平整。
(2)粘结剂各组分重量份比例为酚醛树脂∶碳化硼＝100∶100，按上述比例将酚醛树脂和碳化硼混合均匀，即可得到高温粘结剂。
(3)如图4所示，在刚性保温材料15上表面涂一层高温粘结剂层16，然后在高温粘结剂层上再粘贴石墨纸或碳纤维布或石墨布14。如图5所示，在刚性保温材料15的两面涂高温粘结剂层16a、16b，然后在高温粘结剂层上再粘贴石墨纸或碳纤维布或石墨布14a、14b。
(4)以2℃/min的升温速率升温到180℃，在此温度下恒温2h，固化粘结剂层16、16a、16b。
(5)将预成型品在惰性气氛(氮气、氩气等)下碳化，以150℃/h升温速率约1000℃下碳化，生产出贴膜刚性碳纤维板状保温材料。
Claims (5)
1.一种刚性碳纤维隔热保温材料的制造方法，该方法包括如下步骤：
1)磨碎碳纤维，得到平均长度为200-1600μm的磨碎碳纤维；
2)将磨碎碳纤维与粘结剂、分散剂充分混合，混合均匀，磨碎碳纤维、粘结剂、分散剂的重量份比例为：磨碎碳纤维25-75重量份、粘结剂75-25重量份、分散剂0.4-10.5重量份；
3)将上述混合物进行真空抽滤成型，制成规定形状的刚性保温材料预制品；
4)以5～65℃/h的加热速率将上述刚性保温材料预成型品加热到200～350℃进行不熔化处理；
5)将不熔化处理后的预成型品在惰性气氛下碳化，温度为1000～1800℃；或石墨化处理，石墨化温度为1800-2500℃，制造出刚性碳纤维保温材料。
2.根据权利要求1所述的刚性碳纤维隔热保温材料的制造方法，其特征在于，所述的碳纤维选自沥青基碳纤维、PAN基碳纤维、粘胶基碳纤维中的一种。
3.根据权利要求1所述的刚性碳纤维隔热保温材料的制造方法，其特征在于，所述的粘结剂选自25％～75％的蔗糖溶液、20％～50％沥青纤维或粉状沥青悬浮水溶液、热固性树脂酚醛树脂、脲醛树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂、或热缩性树脂聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物、聚酰胺、聚苯乙烯、丙烯酸树脂中的一种。
4.根据权利要求1所述的刚性碳纤维隔热保温材料的制造方法，其特征在于，所述的分散剂选自甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、或羟丙基甲基纤维素中的一种。
5.根据权利要求1所述的刚性碳纤维隔热保温材料的制造方法的表面处理方法，其特征在于为增加刚性碳纤维保温材料的表面性能，需要对其进行表面处理，其表面处理方法包括如下步骤：
1)将碳化/石墨化的刚性碳纤维保温材料进行表面磨光处理，使表面平整；
2)在平整后的刚性碳纤维保温材料涂刷粘结剂形成粘结剂层，在粘结剂层上粘贴石墨纸、石墨布、碳纤维布或涂层；
3)以1-15℃/min的升温速率升温到150～350℃，在此温度下恒温1-5.5h，固化粘结剂层，制成预成型品；
4)将预成型品于1000℃-1800℃下在惰性气氛下碳化，制成贴膜刚性碳纤维保温材料；
所述的在平整后的刚性碳纤维保温材料涂刷粘结剂形成粘结剂层的粘结剂由酚醛树脂和碳化硼按重量份比例配制而成，酚醛树脂∶碳化硼＝100∶(40～160)，按上述比例将酚醛树脂和碳化硼混合均匀，即得到高温粘结剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008100116106A CN101591178B (zh) | 2008-05-30 | 2008-05-30 | 刚性碳纤维隔热保温材料的制造及表面处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008100116106A CN101591178B (zh) | 2008-05-30 | 2008-05-30 | 刚性碳纤维隔热保温材料的制造及表面处理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101591178A CN101591178A (zh) | 2009-12-02 |
| CN101591178B true CN101591178B (zh) | 2012-08-08 |
Family
ID=41406084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2008100116106A Active CN101591178B (zh) | 2008-05-30 | 2008-05-30 | 刚性碳纤维隔热保温材料的制造及表面处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101591178B (zh) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102531658B (zh) * | 2010-12-17 | 2014-04-16 | 湖南海鑫新材料股份有限公司 | 一种硬质复合碳纤维保温材料的制作方法 |
| CN103062578B (zh) * | 2013-02-26 | 2015-10-28 | 大连理工大学 | 一种高效夹层高温隔热材料及其制备方法 |
| CN103322808A (zh) * | 2013-06-17 | 2013-09-25 | 大连理工高邮研究院有限公司 | 一种用真空抽滤法连续制备保温筒的方法及其装置 |
| CN103568385B (zh) * | 2013-10-18 | 2015-04-22 | 四川创越炭材料有限公司 | 一种复合碳纤维硬质保温毡及其制备方法 |
| CN103755375B (zh) * | 2014-02-12 | 2015-04-22 | 鞍山塞诺达碳纤维有限公司 | 高温炉中碳材料用粘结剂及使用方法 |
| CN104891950B (zh) * | 2015-05-12 | 2017-04-05 | 湖南搏盛天弘新材料技术有限公司 | 一种硬质碳纤维隔热保温板及其制备方法 |
| CN105801146B (zh) * | 2016-04-15 | 2018-12-21 | 航天材料及工艺研究所 | 连续密度梯度化低密度多孔碳粘接复合材料及其制备方法 |
| CN106009686B (zh) * | 2016-07-06 | 2019-09-17 | 浙江农业商贸职业学院 | 一种发动机高性能隔热材料 |
| CN106336236A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-18 | 湖南南方搏云新材料股份有限公司 | 一种短切碳纤维湿法成型制备保温材料的方法 |
| CN106587901B (zh) * | 2016-11-30 | 2019-02-01 | 山东工业陶瓷研究设计院有限公司 | 耐高温高强度刚性隔热材料的制备方法 |
| CN106747267B (zh) * | 2016-12-02 | 2019-01-08 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 一种碳纤维刚性隔热瓦及其制备方法 |
| CN106757764B (zh) * | 2016-12-28 | 2019-04-02 | 上海交通大学 | 一种新型再生碳纤维毡增强体及其制备方法 |
| CN106747552B (zh) * | 2017-02-23 | 2022-07-05 | 辽宁奥亿达新材料有限公司 | 一种高性能复合碳纤维保温筒的制造方法 |
| CN106904986B (zh) * | 2017-02-23 | 2022-07-26 | 辽宁奥亿达新材料有限公司 | 一种高性能复合碳纤维保温板的制造方法 |
| CN107244938B (zh) * | 2017-02-23 | 2022-07-26 | 辽宁奥亿达新材料有限公司 | 一种高性能复合碳纤维导流筒的制造方法 |
| CN106830969A (zh) * | 2017-04-07 | 2017-06-13 | 巩义市泛锐熠辉复合材料有限公司 | 一种刚性短切碳纤维预制体的制备方法 |
| CN108101569A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-06-01 | 航天睿特碳材料有限公司 | 一种高温炉用新型短纤维保温毡筒的制备方法 |
| CN109824375A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-05-31 | 航天睿特碳材料有限公司 | 一种带底的碳/碳薄壁筒体制备方法 |
| CN110255643B (zh) * | 2019-05-23 | 2020-11-20 | 北京科技大学 | 一种脱硫废液干燥炉 |
| CN110682645B (zh) * | 2019-10-08 | 2021-08-24 | 苏州扬子江新型材料股份有限公司 | 多层隔热高耐蚀pvdf覆膜板 |
| CN112359604A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-02-12 | 安徽弘昌新材料有限公司 | 一种硬质复合毡及其制备工艺 |
| CN114164557B (zh) * | 2021-12-30 | 2023-07-25 | 湖南东映特碳沥青材料有限公司 | 一种碳纤维硬质毡及其制备方法 |
| CN115536417A (zh) * | 2022-09-26 | 2022-12-30 | 湖南纪璟新材料有限公司 | 一种硬质碳纤维保温毡及其制备方法 |
| CN116655397B (zh) * | 2023-07-28 | 2023-10-27 | 浙江德鸿碳纤维复合材料有限公司 | 一种基于短碳纤维的碳/碳复合材料及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1884204A (zh) * | 2006-06-30 | 2006-12-27 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种通过原位反应在纤维表面形成抗氧化结构的复合材料制备方法 |
| CN1887806A (zh) * | 2006-07-31 | 2007-01-03 | 西北工业大学 | 碳纤维与热解碳基体中间相沥青过渡层复合材料的制备方法 |
-
2008
- 2008-05-30 CN CN2008100116106A patent/CN101591178B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1884204A (zh) * | 2006-06-30 | 2006-12-27 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种通过原位反应在纤维表面形成抗氧化结构的复合材料制备方法 |
| CN1887806A (zh) * | 2006-07-31 | 2007-01-03 | 西北工业大学 | 碳纤维与热解碳基体中间相沥青过渡层复合材料的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JP特开2008-115048A 2008.05.22 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101591178A (zh) | 2009-12-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101591178B (zh) | 刚性碳纤维隔热保温材料的制造及表面处理方法 | |
| CN101948327B (zh) | 一种高温炉用可加工硬化保温毡的制备方法 | |
| CN101628816B (zh) | 一种高密度刚性碳纤维隔热保温材料的制造方法 | |
| CN104230368B (zh) | 沥青基碳纤维无纺毡保温板及其制造方法 | |
| CN1796334A (zh) | 碳/碳复合材料及其制造方法 | |
| CN106747552B (zh) | 一种高性能复合碳纤维保温筒的制造方法 | |
| CN107244938B (zh) | 一种高性能复合碳纤维导流筒的制造方法 | |
| CN110129992B (zh) | 一种燃料电池用碳纤维纸及其制备方法 | |
| CN104891950B (zh) | 一种硬质碳纤维隔热保温板及其制备方法 | |
| CN101949481B (zh) | 一种卷绕保温筒的制备方法 | |
| CN110357648A (zh) | 一种制备多级多尺度纤维增韧陶瓷基复合材料的方法 | |
| CN104926347A (zh) | 高速铁路动车组用受电弓滑板复合材料及其制备方法 | |
| CN111038022B (zh) | 工业真空炉用防腐蚀复合保温盖毡及其制备方法 | |
| CN102146641B (zh) | 碳纳米管植入法改性炭纤维纸的制造工艺 | |
| CN113149686B (zh) | 一种具有复合陶瓷层的炭/炭复合材料坩埚及其制备方法 | |
| CN106904986B (zh) | 一种高性能复合碳纤维保温板的制造方法 | |
| CN112358232A (zh) | 一种模压针刺碳碳埚托的制作方法 | |
| CN105541365A (zh) | 一种高温炉用硬化保温材料的制备方法 | |
| CN114014678A (zh) | 一种石英纤维/炭纤维增强炭基复合材料平板及其制备方法 | |
| CN102211766A (zh) | 一种高导热碳材料的快速、低成本制备方法 | |
| CN108625185A (zh) | 一种高效节能固化碳毡及其制备方法 | |
| CN113026349A (zh) | 一种保温隔热的碳毡及其制备方法 | |
| CN104478460A (zh) | 一种纤维增强碳化硅复合材料的制备方法 | |
| CN106187263B (zh) | C/C-SiC复合材料部件的制造方法及C/C-SiC复合材料部件 | |
| CN204224477U (zh) | 沥青基碳纤维无纺毡保温板 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: LIAONING YIDA NEW MATERIALS CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: ANSHAN SINOCRAB CARBON FIBER CO., LTD. Effective date: 20150215 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 114044 ANSHAN, LIAONING PROVINCE TO: 114224 ANSHAN, LIAONING PROVINCE |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20150215 Address after: 114224, Teng Yi Town, Liaoning City, Anshan Province Tengfei Road (Teng Ao headquarters economic building, room 610) Patentee after: LIAONING AOYIDA ADVANCED MATERIAL Co.,Ltd. Address before: 114044 Liaoning city of Anshan province Anqian high tech Industrial Development Zone, Road No. 295 Patentee before: ANSHAN SINOCARB CARBON FIBERS CO.,LTD. |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160921 Address after: 114044 No. 153 Qianshan Middle Road, hi tech Zone, Liaoning, Anshan Patentee after: ANSHAN SINOCARB CARBON FIBERS CO.,LTD. Address before: 114224, Teng Yi Town, Liaoning City, Anshan Province Tengfei Road (Teng Ao headquarters economic building, room 610) Patentee before: LIAONING AOYIDA ADVANCED MATERIAL Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 114044 No. 153 Qianshan Middle Road, hi tech Zone, Liaoning, Anshan Patentee after: Anshan Senoda Technology Co.,Ltd. Address before: 114044 No. 153 Qianshan Middle Road, hi tech Zone, Liaoning, Anshan Patentee before: ANSHAN SINOCARB CARBON FIBERS CO.,LTD. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230228 Address after: 114000 Zhouzheng Street Office, Teng'ao Town, Haicheng City, Anshan City, Liaoning Province Patentee after: LIAONING AOYIDA ADVANCED MATERIAL Co.,Ltd. Address before: 114044 No. 153 Qianshan Middle Road, hi tech Zone, Liaoning, Anshan Patentee before: Anshan Senoda Technology Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 114000 Zhouzheng Street Office, Teng'ao Town, Haicheng City, Anshan City, Liaoning Province Patentee after: Liaoning Aoyida New Materials Co.,Ltd. Address before: 114000 Zhouzheng Street Office, Teng'ao Town, Haicheng City, Anshan City, Liaoning Province Patentee before: LIAONING AOYIDA ADVANCED MATERIAL Co.,Ltd. |