CN112376267A - 一种固化碳毡的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固化碳毡，其原料组分按重量份比包括：主料：去离子水50‑100份、石墨粉20‑40份、固化剂10‑20份、聚氯乙烯树脂10‑20份；辅料：润滑剂10‑20份、抗氧剂25‑45份、稀释剂10‑20份、无机填料5‑10份、无水乙醇30‑50份、丙酮10‑30份，本发明涉及固化碳毡技术领域。该固化碳毡的制备方法，使得固化碳毡的个体性能得到显著提升，并且在制作时，通过对物料的混合直接生成需要的溶液，避免了复杂的溶液混合操作，提高了生产效率，通过辅料中的抗氧剂、无水乙醇和丙酮的联合设置，使得固化碳毡在浸泡时的吸收能力得到提升，有效的缩短了浸泡时间，并且通过无机填料和润滑剂的配合，能够有效的提高固化碳毡后期的隔热能力，并且方便工作人员识别操作。
Description
技术领域
本发明涉及固化碳毡技术领域，具体为一种固化碳毡的制备方法。
背景技术
在半导体和太阳能行业，单晶硅和多晶硅是一种很重要的半导体材料。工业生产中，对半导体和太阳能用的单晶硅和多晶硅要求纯度非常高。所以，生产单晶硅和多晶硅的高温炉，其保温材料普遍采用碳纤维毡作为隔热层。碳纤维毡分为软毡和固化碳毡，软毡就是碳纤维直接针刺成的毡，密度0.1g/cm3以下，质地较软。固化碳毡是在软毡基础上，碳纤维表面被树脂热解碳包覆，密度在0.3g/cm3以上，质地较硬。其中固化碳毡相对于软毡具有低挥发性、自支撑作用、安装更换方便等优点，广泛应用在真空高温炉和惰性气氛保护炉中。
传统的固化碳毡在使用时，常常需要将固化碳毡放置在高温高热容器旁，但是传统的固化碳毡强度较低，并且其自身的隔热能力也很低，在长时间使用时无法有效的将容器中的热量全部隔绝。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种固化碳毡的制备方法，解决了传统的固化碳毡在使用时，常常需要将固化碳毡放置在高温高热容器旁，但是传统的固化碳毡强度较低，并且其自身的隔热能力也很低，在长时间使用时无法有效将容器中热量全部隔绝的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种固化碳毡，其原料组分按重量份比包括：
主料：去离子水50-100份、石墨粉20-40份、固化剂10-20份、聚氯乙烯树脂10-20份；
辅料：润滑剂10-20份、抗氧剂25-45份、稀释剂10-20份、无机填料5-10份、无水乙醇30-50份、丙酮10-30份。
优选的，所述主料：去离子水50份、石墨粉20份、固化剂10份、聚氯乙烯树脂10份；
辅料：润滑剂10份、抗氧剂25份、稀释剂10份、无机填料5份、无水乙醇30份、丙酮10份。
优选的，所述主料：去离子水75份、石墨粉30份、固化剂15份、聚氯乙烯树脂15份；
辅料：润滑剂15份、抗氧剂35份、稀释剂15份、无机填料8份、无水乙醇40份、丙酮20份。
优选的，所述主料：去离子水100份、石墨粉40份、固化剂20份、聚氯乙烯树脂20份；
辅料：润滑剂20份、抗氧剂45份、稀释剂20份、无机填料10份、无水乙醇50份、丙酮30份。
本发明同时公开了一种固化碳毡的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：装备整体的工作前准备：对使用前的机器通电后进行功能调试，全面测试合格后，进入待机状态；
步骤2：溶液的初步调试：将辅料润滑剂、抗氧剂、稀释剂、无机填料、无水乙醇和丙酮全部混合在一起，然后对其缓慢加热至65-75摄氏度，保持温度10-20分钟，保温状态下，使用医用搅拌机对其进行持续搅拌，然后自然放凉至40摄氏度；
步骤3：溶液的二次调试：向上述调试后的溶液中添加主料去离子水、石墨粉、固化剂和聚氯乙烯树脂，将主料添加进入混合溶液中，添加完毕后，继续搅拌加热至55-65摄氏度，保持10分钟；
步骤4：物料的基本处理：将软毡裁剪成固定大小，在其表面喷洒均匀的石墨粉，使用机械手臂将软毡放入混合溶液中，浸泡40-60分钟，浸泡同时对软毡加热保温，浸泡结束将软毡全部取出，软毡放置在晾架顶部晾干；
步骤5：物料的高阶处理：将晾干的软毡投入压力机中加压加热，缓慢提高压力机温度至120摄氏度，保温10分钟后，将软毡取出后，将软毡投入烘干箱内，温度提升至800-1000摄氏度后，保温15-25分钟后，停止加热；
步骤6：物料收取：将停止加热的软毡放凉后取出，然后对其进行无尘包装
优选的，所述步骤1中，物料混合时工作人员需要佩戴防护器材。
优选的，所述步骤2中，医用搅拌机工作前必须消毒冲洗。
优选的，所述步骤4中，晾架使用前必须清洁。
（三）有益效果
本发明提供了一种固化碳毡的制备方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：
（1）、该固化碳毡的制备方法，通过主料：去离子水50-100份、石墨粉20-40份、固化剂10-20份、聚氯乙烯树脂10-20份，通过主料中添加的石墨粉、固化剂和聚氯乙烯树脂，使得固化碳毡的个体性能得到显著提升，并且在制作时，通过对物料的混合直接生成需要的溶液，避免了复杂的溶液混合操作，提高了生产效率。
（2）、该固化碳毡的制备方法，通过辅料：润滑剂10-20份、抗氧剂25-45份、稀释剂10-20份、无机填料5-10份、无水乙醇30-50份、丙酮10-30份，通过辅料中的抗氧剂、无水乙醇和丙酮的联合设置，使得固化碳毡在浸泡时的吸收能力得到提升，有效的缩短了浸泡时间，并且通过无机填料和润滑剂的配合，能够有效的提高固化碳毡后期的隔热能力，并且方便工作人员识别操作。
（3）、该固化碳毡的制备方法，通过步骤2：溶液的初步调试：将辅料润滑剂、抗氧剂、稀释剂、无机填料、无水乙醇和丙酮全部混合在一起，然后对其缓慢加热至65-75摄氏度，保持温度10-20分钟，保温状态下，使用医用搅拌机对其进行持续搅拌，然后自然放凉至40摄氏度；步骤3：溶液的二次调试：向上述调试后的溶液中添加主料去离子水、石墨粉、固化剂和聚氯乙烯树脂，将主料添加进入混合溶液中，添加完毕后，继续搅拌加热至55-65摄氏度，保持10分钟；步骤4：物料的基本处理：将软毡裁剪成固定大小，在其表面喷洒均匀的石墨粉，使用机械手臂将软毡放入混合溶液中，浸泡40-60分钟，浸泡同时对软毡加热保温，浸泡结束将软毡全部取出，软毡放置在晾架顶部晾干，通过步骤2、步骤3和步骤4的联合设置，使得溶液能够被充分混合，避免了溶液中物料集聚，减少了软毡对溶液吸收不均匀的现象，提高了后期产品的合格率，并且通过对软毡的基本处理，使得软毡对物料吸收较为充分，进一步提高了产品质量。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附表，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做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。
请参阅表1，本发明实施例提供三种技术方案：一种固化碳毡的制备方法，具体包括以下实施例：
实施例1
步骤1：装备整体的工作前准备：对使用前的机器通电后进行功能调试，全面测试合格后，进入待机状态；
步骤2：溶液的初步调试：将辅料润滑剂10份、抗氧剂25份、稀释剂10份、无机填料5份、无水乙醇30份和丙酮10份全部混合在一起，然后对其缓慢加热至65摄氏度，保持温度10分钟，保温状态下，使用医用搅拌机对其进行持续搅拌，然后自然放凉至40摄氏度；
步骤3：溶液的二次调试：向上述调试后的溶液中添加主料去离子水50份、石墨粉20份、固化剂10份和聚氯乙烯树脂10份，将主料添加进入混合溶液中，添加完毕后，继续搅拌加热至55摄氏度，保持10分钟；
步骤4：物料的基本处理：将软毡裁剪成固定大小，在其表面喷洒均匀的石墨粉，使用机械手臂将软毡放入混合溶液中，浸泡40分钟，浸泡同时对软毡加热保温，浸泡结束将软毡全部取出，软毡放置在晾架顶部晾干；
步骤5：物料的高阶处理：将晾干的软毡投入压力机中加压加热，缓慢提高压力机温度至120摄氏度，保温10分钟后，将软毡取出后，将软毡投入烘干箱内，温度提升至800摄氏度后，保温15分钟后，停止加热；
步骤6：物料收取：将停止加热的软毡放凉后取出，然后对其进行无尘包装。
实施例2
步骤1：装备整体的工作前准备：对使用前的机器通电后进行功能调试，全面测试合格后，进入待机状态；
步骤2：溶液的初步调试：将辅料润滑剂15份、抗氧剂35份、稀释剂15份、无机填料8份、无水乙醇40份和丙酮20份全部混合在一起，然后对其缓慢加热至70摄氏度，保持温度15分钟，保温状态下，使用医用搅拌机对其进行持续搅拌，然后自然放凉至40摄氏度；
步骤3：溶液的二次调试：向上述调试后的溶液中添加主料去离子水75份、石墨粉30份、固化剂15份和聚氯乙烯树脂15份，将主料添加进入混合溶液中，添加完毕后，继续搅拌加热至60摄氏度，保持10分钟；
步骤4：物料的基本处理：将软毡裁剪成固定大小，在其表面喷洒均匀的石墨粉，使用机械手臂将软毡放入混合溶液中，浸泡50分钟，浸泡同时对软毡加热保温，浸泡结束将软毡全部取出，软毡放置在晾架顶部晾干；
步骤5：物料的高阶处理：将晾干的软毡投入压力机中加压加热，缓慢提高压力机温度至120摄氏度，保温10分钟后，将软毡取出后，将软毡投入烘干箱内，温度提升至900摄氏度后，保温20分钟后，停止加热；
步骤6：物料收取：将停止加热的软毡放凉后取出，然后对其进行无尘包装。
实施例3
步骤1：装备整体的工作前准备：对使用前的机器通电后进行功能调试，全面测试合格后，进入待机状态；
步骤2：溶液的初步调试：将辅料润滑剂20份、抗氧剂45份、稀释剂20份、无机填料10份、无水乙醇50份和丙酮30份全部混合在一起，然后对其缓慢加热至75摄氏度，保持温度20分钟，保温状态下，使用医用搅拌机对其进行持续搅拌，然后自然放凉至40摄氏度；
步骤3：溶液的二次调试：向上述调试后的溶液中添加主料去离子水100份、石墨粉40份、固化剂20份和聚氯乙烯树脂20份，将主料添加进入混合溶液中，添加完毕后，继续搅拌加热至65摄氏度，保持10分钟；
步骤4：物料的基本处理：将软毡裁剪成固定大小，在其表面喷洒均匀的石墨粉，使用机械手臂将软毡放入混合溶液中，浸泡60分钟，浸泡同时对软毡加热保温，浸泡结束将软毡全部取出，软毡放置在晾架顶部晾干；
步骤5：物料的高阶处理：将晾干的软毡投入压力机中加压加热，缓慢提高压力机温度至120摄氏度，保温10分钟后，将软毡取出后，将软毡投入烘干箱内，温度提升至1000摄氏度后，保温25分钟后，停止加热；
步骤6：物料收取：将停止加热的软毡放凉后取出，然后对其进行无尘包装。
通过主料中添加的石墨粉、固化剂和聚氯乙烯树脂，使得固化碳毡的个体性能得到显著提升，并且在制作时，通过对物料的混合直接生成需要的溶液，避免了复杂的溶液混合操作，提高了生产效率，通过辅料中的抗氧剂、无水乙醇和丙酮的联合设置，使得固化碳毡在浸泡时的吸收能力得到提升，有效的缩短了浸泡时间，并且通过无机填料和润滑剂的配合，能够有效的提高固化碳毡后期的隔热能力，并且方便工作人员识别操作，通过步骤2、步骤3和步骤4的联合设置，使得溶液能够被充分混合，避免了溶液中物料集聚，减少了软毡对溶液吸收不均匀的现象，提高了后期产品的合格率，并且通过对软毡的基本处理，使得软毡对物料吸收较为充分，进一步提高了产品质量，步骤1中，物料混合时工作人员需要佩戴防护器材，步骤2中，医用搅拌机工作前必须消毒冲洗，步骤4中，晾架使用前必须清洁。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
对比实验
现有生产厂家根据权利要求书，可以生产出三种固化碳毡，对三种固化碳毡进行洁净处理后，将三种固化碳毡与普通的固化碳毡的进行生产时间和隔热率的对比实验，由表1知，经过实验室测试，得知实施例中，生产时间最长的12.5小时，较对比例缩短2.5小时，实施例中隔热率最低的是93%，较对比例提高4%。
表1：固化碳毡的生产时间和隔热率与对比例对比表
| 对比例 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 生产时间/小时 | 15 | 12.5 | 10.8 | 10.2 |
| 隔热率/% | 89 | 93 | 95.5 | 96 |
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种固化碳毡，其特征在于：其原料组分按重量份比包括：
主料：去离子水50-100份、石墨粉20-40份、固化剂10-20份、聚氯乙烯树脂10-20份；
辅料：润滑剂10-20份、抗氧剂25-45份、稀释剂10-20份、无机填料5-10份、无水乙醇30-50份、丙酮10-30份。
2.根据权利要求1所述的一种固化碳毡，其特征在于：所述主料：去离子水50份、石墨粉20份、固化剂10份、聚氯乙烯树脂10份；
辅料：润滑剂10份、抗氧剂25份、稀释剂10份、无机填料5份、无水乙醇30份、丙酮10份。
3.根据权利要求1所述的一种固化碳毡，其特征在于：所述主料：去离子水75份、石墨粉30份、固化剂15份、聚氯乙烯树脂15份；
辅料：润滑剂15份、抗氧剂35份、稀释剂15份、无机填料8份、无水乙醇40份、丙酮20份。
4.根据权利要求1所述的一种固化碳毡，其特征在于：所述主料：去离子水100份、石墨粉40份、固化剂20份、聚氯乙烯树脂20份；
辅料：润滑剂20份、抗氧剂45份、稀释剂20份、无机填料10份、无水乙醇50份、丙酮30份。
5.一种固化碳毡的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：装备整体的工作前准备：对使用前的机器通电后进行功能调试，全面测试合格后，进入待机状态；
步骤2：溶液的初步调试：将辅料润滑剂、抗氧剂、稀释剂、无机填料、无水乙醇和丙酮全部混合在一起，然后对其缓慢加热至65-75摄氏度，保持温度10-20分钟，保温状态下，使用医用搅拌机对其进行持续搅拌，然后自然放凉至40摄氏度；
步骤3：溶液的二次调试：向上述调试后的溶液中添加主料去离子水、石墨粉、固化剂和聚氯乙烯树脂，将主料添加进入混合溶液中，添加完毕后，继续搅拌加热至55-65摄氏度，保持10分钟；
步骤4：物料的基本处理：将软毡裁剪成固定大小，在其表面喷洒均匀的石墨粉，使用机械手臂将软毡放入混合溶液中，浸泡40-60分钟，浸泡同时对软毡加热保温，浸泡结束将软毡全部取出，软毡放置在晾架顶部晾干；
步骤5：物料的高阶处理：将晾干的软毡投入压力机中加压加热，缓慢提高压力机温度至120摄氏度，保温10分钟后，将软毡取出后，将软毡投入烘干箱内，温度提升至800-1000摄氏度后，保温15-25分钟后，停止加热；
步骤6：物料收取：将停止加热的软毡放凉后取出，然后对其进行无尘包装。
6.根据权利要求5所述的一种固化碳毡的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，物料混合时工作人员需要佩戴防护器材。
7.根据权利要求5所述的一种固化碳毡的制备方法，其特征在于：所述步骤2中，医用搅拌机工作前必须消毒冲洗。
8.根据权利要求5所述的一种固化碳毡的制备方法，其特征在于：所述。步骤4中，晾架使用前必须清洁。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 235100 South of China Resources Gas Station, east of Shanzha Road, west of Yingchun Road, Phase II, Suixi Economic Development Zone, Suixi County, Huaibei City, Anhui Province Applicant after: Anhui Hongchang New Materials Co.,Ltd. Address before: 235100 west side of Yingchun Road, east side of Shanzha Road, south side of Huarun gas station, phase II of Suixi Economic Development Zone, Suixi County, Huaibei City, Anhui Province Applicant before: ANHUI HONGCHANG NEW MATERIAL Co.,Ltd. |