CN108101569A - 一种高温炉用新型短纤维保温毡筒的制备方法 - Google Patents
一种高温炉用新型短纤维保温毡筒的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108101569A CN108101569A CN201810066847.8A CN201810066847A CN108101569A CN 108101569 A CN108101569 A CN 108101569A CN 201810066847 A CN201810066847 A CN 201810066847A CN 108101569 A CN108101569 A CN 108101569A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- insulation quilt
- mold
- quilt cylinder
- temperature
- molding die
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/71—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
- C04B35/78—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
- C04B35/80—Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
- C04B35/83—Carbon fibres in a carbon matrix
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高温炉用新型短纤维保温毡筒的制备方法，首先按照保温毡筒产品的规格，设计由套装在一起的内模具、外模具组成的成型模具，内模具中心连接抽水管路，所述抽水管路连接真空系统；其次，将碳纤维、树脂与纯水按照1~10:1~10：10~1000的质量份比例混合均匀，边搅拌边将成型模具吊入混好的料浆中，打开真空系统，短纤维顺着水流方向在成型模具上实现纤维分布定型成型，最后将成型完的保温毡筒在惰性气体保护或真空条件下进行固化处理、碳化处理、成型模具脱模以及高温处理，即得到高性能的保温毡筒；与现有技术相比，本发明具有短纤维分布定向、保温性能优异，设备简单，可实现纤维和树脂的一次成型，成本低等优点。
Description
技术领域
本发明属于固化设备技术领域，具体的说涉及一种高温炉用新型短纤维保温毡筒的制备方法。
背景技术
碳/碳保温料由于其优异的高温力学性能、保温性能、抗侵蚀及抗氧化等性能，已经成为高温热场保温件的发展方向。目前，国内高温炉用碳/碳复合材料保温毡筒以卷绕结构为主，即以碳毡或石墨毡为原材料，树脂作为粘接剂，卷绕成型后经固化、碳化、石墨化处理制备而成，其优点是工艺简单、易成型，但存在较多不足之处，如保温性能较差、异型件制备困难、层间结合力差、在使用过程中易出现分层等。
近年来，一些研究机构或生产厂家提出来一些新的制备方法，发明专利CN106747552A公开了一种采用包覆粘接剂的复合碳纤维真空抽吸制备预制品，后经碳化、石墨化处理制备复合碳纤维保温筒的方法，该方法制得产品具备隔热性能好，强度高等优点，不足之处在于：需先制备包覆粘接剂的复合碳纤维，工艺复杂，且需使用大量的有机溶剂，不利于批量化生产；大连理工高邮研究院有限公司申请的CN203360941U真空抽滤法连续制备保温筒的装置，将浆料搅拌设备、浆料存储设备、保温筒成型设备、传送设备、树脂浇注设备、烘干设备 合理组合到一起，使真空抽滤法生产保温筒具有连续可控的特点，可实现连续生产保温筒，提高了生产效率，但该发明需要在产品成型后，进行烘干和树脂浇注处理，工艺路线长，生产成本高。
发明内容
本发明为解决传统卷绕保温毡筒存在的整体性差、易分层、保温性能差等不足，研发了一种高温炉用新型短纤维保温毡筒的制备方法，大幅提高保温性能，同时该方法具有设备简单、利于批量生产等特点。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种高温炉用新型短纤维保温毡筒的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照保温毡筒产品的规格，设计成型模具，成型模具由套装在一起的内模具、外模具组成，内模具和外模具均为圆筒结构，内、外模具均匀分布有若干孔，孔密度为500~2000/m2，内模具中心连接抽水管路，所述抽水管路连接真空系统；
（2）将碳纤维、树脂与纯水按照1~10:1~10：10~1000的质量份比例混合均匀，使其溶液分散性良好，单根纤维悬浮于水中，无团聚现象；
（3）边搅拌边将成型模具吊入混好的料浆中，打开真空系统，短纤维顺着水流方向在成型模具上实现纤维分布定型成型，待水全部流出无滴水后，短纤维定型分布的保温毡筒成型完成；
（4）将成型完的保温毡筒连同成型模具一起放入烘箱中，在惰性气体保护或真空条件下进行固化处理、碳化处理、成型模具脱模以及高温处理，即得到高性能的保温毡筒，所述固化处理温度为140~220℃，固化时间5~15h，保温2~6h；所述碳化处理温度为500~900℃，碳化时间50~70h，保温2~6h；所述高温处理温度为1700~2400℃，高温处理时间24~48h，保温2~6h。
作为优化的，所述内模具内径较产品内径小2~10mm；所述外模具内径较产品外径大2~10mm。
作为优化的，步骤（2）中所述碳纤维为短切碳纤维，长度为0.5~5mm之间，种类为东邦HTS40-12K或东丽T300-12k；所述树脂为水溶性酚醛树脂或粉体酚醛树脂。
作为优化的，步骤（3）中搅拌使料浆处于稳定状态，转速为200~1000r/min，真空泵抽水速率不低于100m³/h；
本发明的有益效果：
1、本发明方法生产的产品结构具有短纤维定型分布特点，将纤维热传导通道打断、有效提高保温桶的保温性能；
2、本发明方法生产的产品为整体结构，无界面，整体性好，弥补了传统卷绕保温筒的不足；
3、本发明方法具有可设计性，不仅能完成直筒产品，也可完成锥形筒体；
4、本发明工艺简单，设备要求不高，有利于批量化生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的模具剖面示意图；
图2为本发明制备过程结构示意图。
图中所示：
1、外模具，2、内模具，3、抽水管，4、储料池，5、真空罐,6、真空泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种高温炉用新型短纤维保温毡筒的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照保温毡筒产品的规格，设计成型模具，成型模具由套装在一起的内模具2、外模具1组成，内模具2和外模具1均为圆筒结构，内、外模具均匀分布有若干孔，内模具孔密度为500/m2，外模具孔密度为2000/m2，所述内模具2内径较产品内径小5mm；所述外模具1内径较产品外径大2mm，内模具2中心连接抽水管3，所述抽水管3连接真空系统，所述真空系统包括真空罐5和真空泵6；
（2）将碳纤维、树脂与纯水按照10:5:10的质量份比例在储料池4中混合均匀，碳纤维为短切碳纤维，长度为0.5~5mm之间，种类为东邦HTS40-12K或东丽T300-12k；所述树脂为水溶性酚醛树脂或粉体酚醛树脂，使其溶液分散性良好，单根纤维悬浮于水中，无团聚现象；
（3）料浆在200r/min搅拌下处于稳定状态，边搅拌边将成型模具吊入混好的料浆中，打开真空系统，保持真空泵抽水速率100 m³/h，此时短纤维顺着水流方向在成型模具上实现纤维分布定型成型，待水全部流出无滴水后，短纤维定型分布的保温毡筒成型完成；
（4）将成型完的保温毡筒连同成型模具一起放入烘箱中，在惰性气体保护或真空条件下进行固化处理、碳化处理、成型模具脱模以及高温处理，即得到高性能的保温毡筒，所述固化处理温度为180℃，固化时间5h，保温6h；所述碳化处理温度为700℃，碳化时间50h，保温6h；所述高温处理温度为2000℃，高温处理时间24h，保温6h。
实施例2
一种高温炉用新型短纤维保温毡筒的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照保温毡筒产品的规格，设计成型模具，成型模具由套装在一起的内模具2、外模具1组成，内模具2和外模具1均为圆筒结构，内、外模具均匀分布有若干孔，内模具2孔密度为1000/m2，外模具1孔密度为500/m2，所述内模具2内径较产品内径小10mm；所述外模具1内径较产品外径大5mm，内模具2中心连接抽水管3，所述抽水管3连接真空系统，所述真空系统包括真空罐5和真空泵6；
（2）将碳纤维、树脂与纯水按照1:10:600的质量份比例在储料池4中混合均匀，碳纤维为短切碳纤维，长度为0.5~5mm之间，种类为东邦HTS40-12K或东丽T300-12k；所述树脂为水溶性酚醛树脂或粉体酚醛树脂，使其溶液分散性良好，单根纤维悬浮于水中，无团聚现象；
（3）料浆在1000r/min搅拌下处于稳定状态，边搅拌边将成型模具吊入混好的料浆中，打开真空系统，保持真空泵抽水速率120 m³/h，此时短纤维顺着水流方向在成型模具上实现纤维分布定型成型，待水全部流出无滴水后，短纤维定型分布的保温毡筒成型完成；
（4）将成型完的保温毡筒连同成型模具一起放入烘箱中，在惰性气体保护或真空条件下进行固化处理、碳化处理、成型模具脱模以及高温处理，即得到高性能的保温毡筒，所述固化处理温度为140℃，固化时间15h，保温4h；所述碳化处理温度为500℃，碳化时间70h，保温4h；所述高温处理温度为1700℃，高温处理时间48h，保温4h。
实施例3
一种高温炉用新型短纤维保温毡筒的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照保温毡筒产品的规格，设计成型模具，成型模具由套装在一起的内模具2、外模具1组成，内模具2和外模具1均为圆筒结构，内、外模具均匀分布有若干孔，内模具2孔密度为2000/m2，外模具1孔密度为1000/m2，所述内模具2内径较产品内径小2mm；所述外模具1内径较产品外径大10mm，内模具2中心连接抽水管3，所述抽水管3连接真空系统，所述真空系统包括真空罐5和真空泵6；
（2）将碳纤维、树脂与纯水按照5:1:1000的质量份比例在储料池4中混合均匀，碳纤维为短切碳纤维，长度为0.5~5mm之间，种类为东邦HTS40-12K或东丽T300-12k；所述树脂为水溶性酚醛树脂或粉体酚醛树脂，使其溶液分散性良好，单根纤维悬浮于水中，无团聚现象；
（3）料浆在600r/min搅拌下处于稳定状态，边搅拌边将成型模具吊入混好的料浆中，打开真空系统，保持真空泵抽水速率140 m³/h，此时短纤维顺着水流方向在成型模具上实现纤维分布定型成型，待水全部流出无滴水后，短纤维定型分布的保温毡筒成型完成；
（4）将成型完的保温毡筒连同成型模具一起放入烘箱中，在惰性气体保护或真空条件下进行固化处理、碳化处理、成型模具脱模以及高温处理，即得到高性能的保温毡筒，所述固化处理温度为220℃，固化时间10h，保温2h；所述碳化处理温度为900℃，碳化时间60h，保温2h；所述高温处理温度为2400℃，高温处理时间36h，保温2h。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种高温炉用新型短纤维保温毡筒的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）按照保温毡筒产品的规格，设计成型模具，成型模具由套装在一起的内模具、外模具组成，内模具和外模具均为圆筒结构，内、外模具均匀分布有若干孔，孔密度为500~2000/m2，内模具中心连接抽水管路，所述抽水管路连接真空系统；
（2）将碳纤维、树脂与纯水按照1~10:1~10：10~1000的质量份比例混合均匀，使其溶液分散性良好，单根纤维悬浮于水中，无团聚现象；
（3）边搅拌边将成型模具吊入混好的料浆中，打开真空系统，短纤维顺着水流方向在成型模具上实现纤维分布定型成型，待水全部流出无滴水后，短纤维定型分布的保温毡筒成型完成；
（4）将成型完的保温毡筒连同成型模具一起放入烘箱中，在惰性气体保护或真空条件下进行固化处理、碳化处理、成型模具脱模以及高温处理，即得到高性能的保温毡筒，所述固化处理温度为140~220℃，固化时间5~15h，保温2~6h；所述碳化处理温度为500~900℃，碳化时间50~70h，保温2~6h；所述高温处理温度为1700~2400℃，高温处理时间24~48h，保温2~6h。
2.根据权利要求1所述的一种高温炉用新型短纤维保温毡筒的制备方法，其特征在于：所述内模具内径较产品内径小2~10mm；所述外模具内径较产品外径大2~10mm。
3.根据权利要求1所述的一种高温炉用新型短纤维保温毡筒的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述碳纤维为短切碳纤维，长度为0.5~5mm之间，种类为东邦HTS40-12K或东丽T300-12k；所述树脂为水溶性酚醛树脂或粉体酚醛树脂。
4.根据权利要求1所述的一种高温炉用新型短纤维保温毡筒的制备方法，其特征在于：步骤（3）中搅拌使料浆处于稳定状态，转速为200~1000r/min，真空泵抽水速率不低于100m³/h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810066847.8A CN108101569A (zh) | 2018-01-24 | 2018-01-24 | 一种高温炉用新型短纤维保温毡筒的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810066847.8A CN108101569A (zh) | 2018-01-24 | 2018-01-24 | 一种高温炉用新型短纤维保温毡筒的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108101569A true CN108101569A (zh) | 2018-06-01 |
Family
ID=62220636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810066847.8A Pending CN108101569A (zh) | 2018-01-24 | 2018-01-24 | 一种高温炉用新型短纤维保温毡筒的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108101569A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110002888A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-07-12 | 江苏米格新材料有限公司 | 一种短纤维制备碳纤维保温毡的方法 |
| CN111762771A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-10-13 | 山东理工大学 | 一种高长径比纤维碳的自焊接工艺 |
| CN115157516A (zh) * | 2022-09-06 | 2022-10-11 | 湖南搏盛天弘新材料技术有限公司 | 一种新型碳纤维保温板的制备方法 |
| CN116021802A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-04-28 | 贵州省紫安新材料科技有限公司 | 一种短纤维模压制备保温桶的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990032944A (ko) * | 1997-10-22 | 1999-05-15 | 오상수 | 예비성형체 제조방법 |
| CN101591178A (zh) * | 2008-05-30 | 2009-12-02 | 鞍山塞诺达碳纤维有限公司 | 刚性碳纤维隔热保温材料的制造及表面处理方法 |
| CN107244938A (zh) * | 2017-02-23 | 2017-10-13 | 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 |
| CN206598435U (zh) * | 2017-02-23 | 2017-10-31 | 辽宁奥亿达新材料有限公司 | 一种用于制造复合碳纤维保温筒的抽真空成型装置 |
-
2018
- 2018-01-24 CN CN201810066847.8A patent/CN108101569A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990032944A (ko) * | 1997-10-22 | 1999-05-15 | 오상수 | 예비성형체 제조방법 |
| CN101591178A (zh) * | 2008-05-30 | 2009-12-02 | 鞍山塞诺达碳纤维有限公司 | 刚性碳纤维隔热保温材料的制造及表面处理方法 |
| CN107244938A (zh) * | 2017-02-23 | 2017-10-13 | 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 |
| CN206598435U (zh) * | 2017-02-23 | 2017-10-31 | 辽宁奥亿达新材料有限公司 | 一种用于制造复合碳纤维保温筒的抽真空成型装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110002888A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-07-12 | 江苏米格新材料有限公司 | 一种短纤维制备碳纤维保温毡的方法 |
| CN111762771A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-10-13 | 山东理工大学 | 一种高长径比纤维碳的自焊接工艺 |
| CN115157516A (zh) * | 2022-09-06 | 2022-10-11 | 湖南搏盛天弘新材料技术有限公司 | 一种新型碳纤维保温板的制备方法 |
| CN116021802A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-04-28 | 贵州省紫安新材料科技有限公司 | 一种短纤维模压制备保温桶的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108101569A (zh) | 一种高温炉用新型短纤维保温毡筒的制备方法 | |
| CN108191448A (zh) | 一种缠绕工艺制备碳/碳筒体的方法 | |
| CN102633464B (zh) | 胶黏剂注浆成型制备二氧化硅气凝胶隔热复合材料的方法 | |
| CN104261853B (zh) | 沥青基碳纤维无纺毡保温筒及其制造方法 | |
| CN108032580B (zh) | 一种制备夹层结构热防护材料的方法及由该方法制得的热防护材料 | |
| CN102060555A (zh) | 一种高强度炭/炭热压模具的制造方法 | |
| CN105439607B (zh) | 一种硬质碳纤维保温毡及其制备方法 | |
| CN103496997A (zh) | 一种碳/碳复合材料保温硬毡的制备方法 | |
| CN104058776B (zh) | 一种由炭纤维球制成的硬质炭纤维保温材料的制备方法 | |
| CN110077013A (zh) | 采用预浸胶连续纤维三维编织制造的复合材料及其方法 | |
| CN107686364A (zh) | 核燃料包壳管及其制备方法 | |
| CN1426888A (zh) | 用玄武岩纤维作为增强材料制造管道的方法 | |
| CN108017362A (zh) | 一种改性碳纤维隔热复合材料的制备方法 | |
| CN107244938A (zh) | 一种高性能复合碳纤维导流筒的制造方法 | |
| CN107863507A (zh) | 悬浮态乳液聚合法制备硅碳负极材料的方法 | |
| CN106747552A (zh) | 一种高性能复合碳纤维保温筒的制造方法 | |
| CN109571994A (zh) | 玻璃钢管道及生产工艺 | |
| CN110240783A (zh) | 一种低变形大长径比辊筒的制备方法 | |
| CN103978591A (zh) | 一种加热固化成型装置及使用其制备纤维缠绕金属内衬复合容器的方法 | |
| CN102504523B (zh) | 一种高韧性聚氨酯复合绝缘子芯棒及其制备方法 | |
| CN104911696A (zh) | 一种直拉硅单晶炉用固化炭毡整体导流筒及其制备方法 | |
| CN110128160A (zh) | 一种以沥青纤维原丝二维网状物制备高导热碳碳复合材料的方法 | |
| CN103626155A (zh) | 一种高效环保制备碳纳米纤维的方法 | |
| CN204224476U (zh) | 沥青基碳纤维无纺毡保温筒 | |
| CN102235057B (zh) | 一种frp筋 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180601 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |