CN114407448B - 一种护盘压片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及护盘压片技术领域，特别涉及一种护盘压片及其制备方法，方法包括：提供护盘压片模具；将碳纤维网胎和碳纤维层置于护盘压片模具上，得到第一护盘压片面板；将护套的一端置于凹槽，对护套的另一端进行裁切，得到预设形状的连接端；并将连接端固定在第一护盘压片面板上；将碳纤维网胎和碳纤维层置于第一护盘压片面板上，得到低密度护盘压片；对低密度护盘压片进行脱模处理，去除护盘压片模具；对脱模后的护盘压片进行增密处理，至其密度达到预设密度，得到高密度护盘压片；对高密度护盘压片进行高温纯化，得到护盘压片；本申请将连接端固定在第一护盘压片面板和第二护盘压片面板之间，提高了护套的使用寿命，同时缩短拆装护套的时间。

Description

一种护盘压片及其制备方法
技术领域
本申请涉及护盘压片技术领域，特别涉及一种护盘压片及其制备方法。
背景技术
随着光伏行业的快速发展，单晶硅已实现产业化发展，且单晶硅已渗透到国民经济和国防科技中的各个领域，主要用于生产集成电路、二极管、外延片衬底、太阳能电池。
单晶硅生产过程中，单晶炉热场周围及底部设置有保温材料对热场保温，但仍存在由于底部保温的不好引起温度的不稳定造成单晶的成活率低，晶体内存在缺陷，热能的利用率低等问题，底部的保温材料上设置护盘压片，护盘压片为一层薄片结构，只是起保护保温材料的作用，并没有保温的作用。同时，单晶拉制过程中，电极是能量的传递者，电流通过电极将能量传递给石墨加热器，加热器在电流作用下，产生热量使晶体融化，在此过程中，护套主要运用于单晶炉底，其一，用来隔绝电极与炉底，防止电极与炉体导电。其二，用来密封，使炉体与外界隔离。陶瓷材料是工程材料中刚度最好，硬度最高的材料，具有良好的尺寸稳定性和电绝缘性，之前，电极护套的主要材料是陶瓷。后由于采用装配间隙的空气绝缘，而石墨材料具有良好的导电导热性，不会影响到电极的加热效果，单晶炉热场用电极护套多采用石墨材质，将电极与炉底隔离开。在生产过程中，电极需要与石墨加热器进行螺栓连接，而电极护套需要承受螺栓给与的一定压力，在反复拆装螺栓过程中，护套受到交变应力，容易破裂，使其失去密封和绝缘性能。且陶瓷材料有很强的脆性，在反复拆装过程中容易破碎；损坏后需要频繁更换，且更换耗时较长，这明显降低了生产效率。
因此，亟需提供一种改进护盘压片及其制备方案，以克服上述现存问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请的提供了一种护盘压片及其制备方法，本申请通过使用护盘压片模具制作第一护盘压片面板和第二护盘压片面板，并将所述护套的连接端固定在第一护盘压片面板和第二护盘压片面板之间，并使用碳纤维网胎和碳纤维层针刺成型，能够避免护套通过螺栓与其他部件进行连接，进而避免护套因反复拆装造成损坏，从而提高了护套的使用寿命，同时也缩短了拆装护套的时间；并且本申请仅需将护套的连接端针刺固定在第一护盘面板和第二护盘面板之间，操作简便，无需进行复杂的制作工艺，有利于工业化生产，具有较高的市场应用场景。
本申请公开了一种护盘压片的制备方法，所述方法包括：
S1：提供设置有至少两个凹槽的护盘压片模具；
S2：将碳纤维网胎和碳纤维层叠层针刺复合成型，得到与所述凹槽形状相适配的护套；
S3：另取碳纤维网胎和碳纤维层置于所述护盘压片模具上，针刺复合成型，得到第一护盘压片面板，所述第一护盘压片面板包括与所述凹槽相对应的第一容纳孔；所述第一容纳孔和与其对应的凹槽同轴设置；
S4：将所述护套的一端置于所述凹槽内，对所述护套的另一端进行裁切，得到预设形状的连接端；并将所述连接端针刺贴合在所述第一护盘压片面板上；
S5：另取碳纤维网胎和碳纤维层置于第一护盘压片面板上，针刺复合成型，以在第一护盘压片面板上形成匹配的第二护盘压片面板，得到低密度护盘压片；其中，所述第二护盘压片面板上包括与所述连接端相对应的第二容纳孔；所述护套与其对应的第一容纳孔和所述第二容纳孔同轴设置；
S6：对所述低密度护盘压片进行脱模处理，以去除护盘压片模具；
S7：利用气相沉积法对所述脱模后的低密度护盘压片进行增密处理，至其密度达到预设密度，得到高密度护盘压片；
S8：对所述高密度护盘压片进行高温纯化，得到护盘压片。
进一步地，步骤S7包括：
将脱模后的低密度护盘压片置于甲烷和氮气气氛下，进行气相沉积处理300-400h，其中，甲烷和氮气的气体流量比为26:8m3/h。
进一步地，所述步骤S7中，加热温度为950-1150℃，压力为4.2～4.4KPa。
进一步地，步骤S4包括：
S41：将所述护套的一端穿过所述第一容纳孔，并与所述凹槽抵接；
S42：对所述护套的另一端进行裁切，得到预设形状的连接端；
S43：将所述连接端贴合在所述第一护盘压片面板上，并将所述连接端与所述第一护盘压片面板针刺结合。
进一步地，所述预设密度为1.30-1.35g/cm3。
进一步地，步骤S6中加热温度为120-140℃，加热处理时间为0.4-0.6h；步骤S8中，加热温度为2000-2400℃。
进一步地，所述护盘压片的高度为60-65mm，所述护盘压片的外径为995-1000mm，所述护套的外径为180-185mm。
进一步地，步骤S2、步骤S3和步骤S5中，碳纤维层含量70-80％，碳纤维网胎含量20-30％，所述碳纤维层的克重为300-400g/m2，所述碳纤维网胎的克重为50-100g/m2。
进一步地，所述连接端的长度为10-30mm。
本申请另一方面还保护一种护盘压片，采用如上所述的护盘压片的制备方法制得。
基于上述技术方案，本申请具有以下有益效果：
本申请通过使用护盘压片模具制作第一护盘压片面板和第二护盘压片面板，并将所述护套的连接端固定在第一护盘压片面板和第二护盘压片面板之间，并使用碳纤维网胎和碳纤维层针刺成型，能够避免护套通过螺栓与其他部件进行连接，进而避免护套因反复拆装造成损坏，从而提高了护套的使用寿命，同时也缩短了拆装护套的时间；并且本申请仅需将护套的连接端针刺固定在第一护盘面板和第二护盘面板之间，操作简便，无需进行复杂的制作工艺，有利于工业化生产，具有较高的市场应用场景。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，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的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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它附图。
图1：本申请实施例提供的护盘压片的制备方法的流程示意图；
图2：本申请实施例提供的护盘压片的结构图；
图3：本申请实施例提供的护盘压片模具的截面图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
对于以下定义的术语，除非在权利要求书或本说明书中的其他地方给出一个不同的定义，否则应当应用这些定义。所有数值无论是否被明确指示，在此均被定义为由术语“约”修饰。术语“约”大体上是指一个数值范围，本领域的普通技术人员将该数值范围视为等同于所陈述的值以产生实质上相同的性质、功能、结果等。由一个低值和一个高值指示的一个数值范围被定义为包括该数值范围内包括的所有数值以及该数值范围内包括的所有子范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
现有技术存在以下缺点：单晶硅生产过程中，单晶炉热场周围及底部设置有保温材料对热场保温，但仍存在由于底部保温的不好引起温度的不稳定造成单晶的成活率低，晶体内存在缺陷，热能的利用率低等问题，底部的保温材料上设置护盘压片，护盘压片为一层薄片结构，只是起保护保温材料的作用，并没有保温的作用。同时，单晶拉制过程中，电极是能量的传递者，电流通过电极将能量传递给石墨加热器，加热器在电流作用下，产生热量使晶体融化，在此过程中，护套主要运用于单晶炉底，其一，用来隔绝电极与炉底，防止电极与炉体导电。其二，用来密封，使炉体与外界隔离。陶瓷材料是工程材料中刚度最好，硬度最高的材料，具有良好的尺寸稳定性和电绝缘性，之前，电极护套的主要材料是陶瓷。后由于采用装配间隙的空气绝缘，而石墨材料具有良好的导电导热性，不会影响到电极的加热效果，单晶炉热场用电极护套多采用石墨材质，将电极与炉底隔离开。在生产过程中，电极需要与石墨加热器进行螺栓连接，而电极护套需要承受螺栓给与的一定压力，在反复拆装螺栓过程中，护套受到交变应力，容易破裂，使其失去密封和绝缘性能。且陶瓷材料有很强的脆性，在反复拆装过程中容易破碎；损坏后需要频繁更换，且更换耗时较长，这明显降低了生产效率。
针对现有技术的缺陷，本申请通过使用护盘压片模具制作第一护盘压片面板和第二护盘压片面板，并将所述护套的连接端固定在第一护盘压片面板和第二护盘压片面板之间，并使用碳纤维网胎和碳纤维层针刺成型，能够避免护套通过螺栓与其他部件进行连接，进而避免护套因反复拆装造成损坏，从而提高了护套的使用寿命，同时也缩短了拆装护套的时间；并且本申请仅需将护套的连接端针刺固定在第一护盘面板和第二护盘面板之间，操作简便，无需进行复杂的制作工艺，有利于工业化生产，具有较高的市场应用场景。
以下介绍本申请实施例提供的护盘压片的制备方法，请参考图1，图1是制备方法的流程示意图。本说明书提供了如实施例或流程图的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的制备方法执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行。方法包括：
S1：提供设置有至少两个凹槽的护盘压片模具；
S2：将碳纤维网胎和碳纤维层叠层针刺成型，得到与凹槽形状相适配的护套；
S3：另取碳纤维网胎和碳纤维层置于护盘压片模具上，针刺复合成型，得到第一护盘压片面板，第一护盘压片面板包括与凹槽相对应的第一容纳孔；第一容纳孔和与其对应的凹槽同轴设置；
S4：将护套的一端置于凹槽内，对护套的另一端进行裁切，得到预设形状的连接端；并将连接端针刺贴合在第一护盘压片面板上；
S5：另取碳纤维网胎和碳纤维层置于第一护盘压片面板上，针刺复合成型，以在第一护盘压片面板上形成匹配的第二护盘压片面板，得到低密度护盘压片；其中，第二护盘压片面板上包括与连接端相对应的第二容纳孔；护套与其对应的第一容纳孔和第二容纳孔同轴设置；
S6：对低密度护盘压片进行脱模处理，以去除护盘压片模具；
S7：利用气相沉积法对脱模后的低密度护盘压片进行增密处理，至其密度达到预设密度，得到高密度护盘压片；
S8：对高密度护盘压片进行高温纯化，得到护盘压片。
需要说明的是：在本实施例中，通过使用护盘压片模具制作第一护盘压片面板和第二护盘压片面板，并将所述护套的连接端固定在第一护盘压片面板和第二护盘压片面板之间，并使用碳纤维网胎和碳纤维层针刺成型，能够避免护套通过螺栓与其他部件进行连接，进而避免护套因反复拆装造成损坏，从而提高了护套的使用寿命，同时也缩短了拆装护套的时间；并且本申请仅需将护套的连接端针刺固定在第一护盘面板和第二护盘面板之间，操作简便，无需进行复杂的制作工艺，有利于工业化生产，具有较高的市场应用场景。
还需要说明的是：参考图3，图3为护盘压片模具的截面图；护盘压片模具的凹槽为环形凹槽，凹槽的径向宽度比护套的厚度大于1mm，护盘压片模具高度为100mm，且凹槽深度为65-75mm。
在另一些可能的实施例中，将碳纤维网胎和碳纤维层叠层针刺成型，得到与凹槽形状相适配的护套包括：
将碳纤维网胎和碳纤维层作为单元层，通过叠层环向针刺，在垂直方向渗透Z向纤维，从而形成牢固的层间结合结构，得到与凹槽形状相适配的护套；其中，护套的一端预留15-25mm的长度不进行针刺；由碳纤维层的含量为70-80％，碳纤维网胎含量为20-30％，针刺密度为30-40针/cm2，针刺深度：13-15mm,层间密度14±1层/cm。
需要说明的是：本实施例中的护套可以为电极护套和/或坩埚托杆护套。
具体地，护套的长度为90-100mm，护套厚度为14-16mm。
在另一些可能的实施例中，护盘压片模具材质为绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)或乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)时，对低密度护盘压片进行脱模处理，以去除护盘压片模具包括：
将设置在护盘压片模具上的低密度护盘压片，连同护盘压片模具一起放入烘箱内；
将烘箱的温度设定为120-140℃，烘燥时间为0.4-0.6H，冷却至室温后，将护盘压片模具慢慢脱掉，得到去除护盘压片模具的低密度护盘压片。
具体地，聚苯乙烯泡沫(EPS)成本低，性脆，针刺加工过程中易断裂；珍珠棉(EPE)韧性好、成本低，不易损坏，但针刺时不易在其上扎牢，容易脱落；绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)成本低，复合针刺要求；乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)成本较高，但针刺效果优异；使用EVA和XPS制作模具能够满足加工工艺，进而保证护盘压片的加工精度。
在另一些可能的实施例，另取碳纤维网胎和碳纤维层置于护盘压片模具上，针刺复合成型，得到第一护盘压片面板包括：
在护盘压片模具上铺放碳纤维网胎和碳纤维层，并覆盖护盘压片模具的侧壁；其中，碳纤维层的含量为70-80％，碳纤维网胎的含量为20-30％；
将所述碳纤维层和碳纤维网胎通过电动针刺头进行层叠针刺复合，直至厚度达到4-5mm，得到第一护盘压片面板；其中，针刺密度为35-40针/cm2，针刺深度13-15mm，层间密度14±1层/cm。
在一些可能的实施例中，步骤S7包括：
将脱模后的低密度护盘压片置于甲烷和氮气气氛下，进行气相沉积处理300-400h，其中，甲烷和氮气的气体流量比为26:8m3/h。
在一些可能的实施例中，步骤S7中，加热温度为950-1150℃，压力为4.2～4.4KPa。
在另一些可能的实施例中，将脱模后的低密度护盘压片置于气相沉积炉中，步骤S7包括：
将脱模后的低密度护盘压片置于甲烷和氮气气氛下的气相沉积炉中；
设定气相沉积炉的加热温度为950-1250℃，压力为4.1～4.5KPa；
进行气相沉积处理300-450h进行增密处理，至其密度达到预设密度，得到高密度护盘压片。
在一些可能的实施例中，步骤S4包括：
S41：将护套的一端穿过第一容纳孔，并与凹槽抵接；
S42：对护套的另一端进行裁切，得到预设形状的连接端；
S43：将连接端贴合在第一护盘压片面板上，并将连接端与第一护盘压片面板针刺结合。
具体地，将护套的一端穿过第一容纳孔，并与凹槽抵接包括：
将护套的一端依次穿过覆盖有第一护盘压片面板的第一容纳孔和凹槽，并将所述护套与所述凹槽的底部抵接，以使护套未针刺的部分凸设在所述第一护盘压片面板。
更进一步地，对护套的另一端进行裁切，得到预设形状的连接端包括：
対护套上未针刺的部分进行裁切，每一层的裁剪位置错开，逐层折弯扒向四周，平整叠放，得到预设形状的连接端；其中连接端为花瓣状。
具体地，第一护盘压片面板和第二护盘压片面板均为一端开口的壳体，第一容纳孔设置在第一护盘压片面板的底面上，第二容纳孔设置在第二护盘压片面板上，护套与其对应的第一容纳孔和第二容纳孔同轴设置。
更进一步地，第一护盘压片面板和第二护盘压片面板为圆柱形壳体，第二护盘压片面板套设在第一护盘压片面板上，第一容纳孔和第二容纳孔一一对应设置，第二容纳孔的直径大于第一容纳孔的直径；连接端的直径大于第一容纳孔的直径，但小于等于第二容纳孔的直径。
具体地，第一容纳孔和第二容纳孔的数量相对应，且第一容纳孔为至少两个。
具体地，第一护盘压片面板的外径为950-1050mm，第一容纳孔的直径为179-190mm。
在一些可能的实施例中，并将连接端针刺贴合在第一护盘压片面板上包括：
通过电动针刺头対连接端针刺贴合在第一护盘压片面板，直至将连接端的厚度达到4-5mm。
在另一些可能的实施例中，护套为电极护套和坩埚托杆护套；凹槽为电极护套凹槽和坩埚托杆护套，故护套的数量为至少两个；其中，电极护套凹槽的数量为至少一个，坩埚托杆护套的数量为一个。
具体地，当电极护套凹槽的数量为两个时，步骤S4包括：
将两个电极护套的一端分别穿过对应的第一容纳孔，并与对应的凹槽抵接；同时将一个坩埚托杆护套的一端穿过对应的第一容纳孔，并与对应的凹槽抵接；
对两个电极护套的未针刺的部分和一个坩埚托杆护套的未针刺的部分，进行裁切，两个电极护套和一个坩埚托杆护套均得到预设形状的连接端；
将裁切后的两个电极护套和一个坩埚托杆护套的连接端贴合在第一护盘压片面板上，并将连极端与第一护盘压片面板针刺结合。
在另一些可能的实施例中，另取碳纤维网胎和碳纤维层置于第一护盘压片面板上，针刺复合成型，以在第一护盘压片面板上形成匹配的第二护盘压片面板，得到低密度护盘压片包括：
在第一护盘压片面板上铺放碳纤维网胎和碳纤维层，并覆盖第一护盘压片面板的侧壁；其中，碳纤维层的含量为70-80％，碳纤维网胎的含量为20-30％；
将所述碳纤维层和碳纤维网胎通过电动针刺头进行层叠针刺复合成型，直至第二护盘压片面板和第一护盘压片面板的厚度达到14-16mm，以在第一护盘压片面板上形成匹配的第二护盘压片面板；其中，针刺密度为35-40针/cm2，针刺深度13-15mm，层间密度14±1层/cm。
需要说明的是：通过将护套的连极端设置在第一护盘压片面板和第二护盘压片面板之间，并通过针刺复合成型，形成较高的层间结合能力，得到的护盘压片层间剪切力在28-35Mpa。
在一些可能的实施例中，预设密度为1.30-1.35g/cm3。
在一些可能的实施例中，步骤S6中加热温度为120-140℃，加热处理时间为0.4-0.6h；步骤S8中，加热温度为2000-2400℃。
在另一些可能的实施例中，对高密度护盘压片进行高温纯化，得到护盘压片包括：
送电升温前，抽真空至50Pa以上，关闭阀门及真空泵，保真空3h，压升率小于0.002MPa/3h；
送电升温时，将高密度护盘压片放置在反应装置中进行高温纯化，并将加热温度设定为2000-2400℃，依次打开真空泵及抽真空阀门，持续抽真空；温度达到1800℃后，充入保护气保护，并持续抽真空，始终保持炉内压力3000pa左右，同时用时30h以上均匀升温；
并以2000-2400℃対高密度护盘压片进行保温处理，持续充入保护气保护，并持续抽真空，始终保持炉内压力3000pa左右，持续保温4-6h；
保温结束后，対反应装置进行断电自由降温，降温至800℃以下后，强制冷却；现有技术中加热和保温温度为(2000±20)℃，但由于高密度护盘压片放入到高温纯化箱中进行纯化时，由于箱门与高温纯化箱之间的密封性差，容易使得高温纯化箱内的热量散发，造成热量流失；这会导致由于纯化箱的温度不足，温度不能维持在有效纯化温度范围，进而不能达到有效纯化面积，使得纯化的效率低；而本实施例的加热和保温温度为2000-2400℃，这保证纯化箱的温度维持在有效纯化温度范围，进而达到有效的纯化面积，保证纯化箱保持有效的纯化温度，提高成品护盘压片的纯度。
具体地，对S8中得到的高密度护盘压片进行高温纯化，对密度影响较小，主要去除S8中得到的高密度护盘压片中的一些金属及非金属杂质，例如高密度护盘压片用于光伏行业的热场配套时，铝、磷、硼等杂质含量过高则会对客户端硅单晶的电阻率产生较大影响，通常客户对金属杂质含量要求在≤300ppm，故通过高温纯化来降低金属杂质的含量。
在一些可能的实施例中，护盘压片的高度为60-65mm，护盘压片的外径为995-1000mm，护套的外径为180-185mm。
在一些可能的实施例中，步骤S2、步骤S3和步骤S5中，碳纤维层含量70-80％，碳纤维网胎含量20-30％，碳纤维层的克重为300-400g/m2，碳纤维网胎的克重为50-100g/m2。
在一些可能的实施例中，连接端的长度为10-30mm。
在另一些可能的实施例中，连接端的长度为15-25mm。
在另一些可能的实施例中，步骤S8之后，方法还包括：
S7：将护套压片冷却至常温；
S8：将冷却后的护套压片放置在车床上，对护套压片进行机加工处理，得到成品的护套压片，通过车床进行机加工处理，机加工多余尺寸和提高表面粗糙度，最终达到实际需求。
在其他可能的实施例中，步骤S8中的护套压片的尺寸与步骤S8中的成品的护套压片的尺寸之间的差值范围为3-5mm，3-5mm为预留的加工余量。
在其他可能的实施例中，使用碳纤维层和碳纤维网胎进行针刺成型，能够避免使用多种材料进行针刺，造成成本增加；并避免使用不同针刺材料针刺时，需要增加混合操作，而增加操作成本。
在本实施例中，护套、第一护盘压片面板和第二护盘压片面板均为异形件针刺，没有适配的针刺设备；如果采用手工针刺，针刺深度和针刺密度受人为因素影响比较大，且手工针刺成型的效率较低，这会增加人工成本，并降低生产效率；使用上针刺设备成本较高，适配性小，不利于工业化生产，不具有较高的市场应用场景；
而本实施例中的电动针刺头由手持线锯改装而得，将线锯部位拆掉，改装成针刺头，并设计一支架和用于驱动针刺头进行针刺的驱动电机，并设有导轨和与导轨适配的滑块，将导轨固定在支架上固定，并将针刺头固定在滑块上，进而可以対针刺头调节高低，将针刺头的针刺频率设定为一分钟上下针刺130-150刺，即可实现固定深度和固定频率针刺；通过使用电动针刺头进行针刺成型，这会降低生产成本，并提高生产效率，利于工业化生产，具有较高的市场应用场景。
具体地，本实施例中的电动针刺头的产能至少是现有技术中通过手工针刺的产能的2倍以上，可见通过使用电动针刺头产能能够得到大幅度提升产能，进而降低生产成本。
以下介绍本申请实施例提供的护盘压片，请参考图2，图2为护盘压片的结构图。
本申请另一方面还保护一种护盘压片，采用如上的护盘压片的制备方法制得。
本申请中护盘压片的密度大于等于1.30g/cm3，剪切强度为28MPa-35MPa；抗拉强度为40MPa以上。
需要说明的是：通过采用如上的护盘压片的制备方法制得的护盘压片，具有剪切力高、强度高、质量轻、密度高、热膨胀系数小和抗热震性好，在急热、急冷环境中使用不开裂，进而提高了护盘压片的使用寿命。
实施例1
S1：提供设置有至少两个凹槽的护盘压片模具；
S2：将碳纤维网胎和碳纤维层叠层针刺成型，得到与凹槽形状相适配的护套；
S3：另取碳纤维网胎和碳纤维层置于护盘压片模具上，针刺复合成型，得到第一护盘压片面板，第一护盘压片面板包括与凹槽相对应的第一容纳孔；第一容纳孔和与其对应的凹槽同轴设置；
S4：将护套的一端置于凹槽内，对护套的另一端进行裁切，得到预设形状的连接端；并将连接端针刺贴合在第一护盘压片面板上；
S5：另取碳纤维网胎和碳纤维层置于第一护盘压片面板上，针刺复合成型，以在第一护盘压片面板上形成匹配的第二护盘压片面板，得到低密度护盘压片；其中，第二护盘压片面板上包括与连接端相对应的第二容纳孔；护套与其对应的第一容纳孔和第二容纳孔同轴设置；
S6：在120℃对低密度护盘压片进行脱模处理，持续加热0.6h，以去除护盘压片模具；
S7：在加热温度为950℃且压力为4.1KPa的情况下，将脱模后的低密度护盘压片置于甲烷和氮气气氛下，利用气相沉积法对脱模后的低密度护盘压片进行增密处理，进行气相沉积处理450h，至其密度达到预设密度，得到高密度护盘压片；
S8：在2000℃对高密度护盘压片进行高温纯化，得到护盘压片。
本实施例中，制备得到的护盘压片的密度为1.30g/cm3以上，此时护盘压片的剪切强度为28MPa以上，抗拉强度为40MPa以上。
实施例2
S1：提供设置有至少两个凹槽的护盘压片模具；
S2：将碳纤维网胎和碳纤维层叠层针刺成型，得到与凹槽形状相适配的护套；
S3：另取碳纤维网胎和碳纤维层置于护盘压片模具上，针刺复合成型，得到第一护盘压片面板，第一护盘压片面板包括与凹槽相对应的第一容纳孔；第一容纳孔和与其对应的凹槽同轴设置；
S4：将护套的一端置于凹槽内，对护套的另一端进行裁切，得到预设形状的连接端；并将连接端针刺贴合在第一护盘压片面板上；
S5：另取碳纤维网胎和碳纤维层置于第一护盘压片面板上，针刺复合成型，以在第一护盘压片面板上形成匹配的第二护盘压片面板，得到低密度护盘压片；其中，第二护盘压片面板上包括与连接端相对应的第二容纳孔；护套与其对应的第一容纳孔和第二容纳孔同轴设置；
S6：在130℃对低密度护盘压片进行脱模处理，持续加热0.5h，以去除护盘压片模具；
S7：在加热温度为1050℃且压力为4.2KPa的情况下，将脱模后的低密度护盘压片置于甲烷和氮气气氛下，利用气相沉积法对脱模后的低密度护盘压片进行增密处理，进行气相沉积处理400h，至其密度达到预设密度，得到高密度护盘压片；
S8：在2100℃对高密度护盘压片进行高温纯化，得到护盘压片。
本实施例中，制备得到的护盘压片的密度为1.32g/cm3以上，此时护盘压片的剪切强度为29MPa以上，抗拉强度为41MPa以上。
实施例3
S1：提供设置有至少两个凹槽的护盘压片模具；
S2：将碳纤维网胎和碳纤维层叠层针刺成型，得到与凹槽形状相适配的护套；
S3：另取碳纤维网胎和碳纤维层置于护盘压片模具上，针刺复合成型，得到第一护盘压片面板，第一护盘压片面板包括与凹槽相对应的第一容纳孔；第一容纳孔和与其对应的凹槽同轴设置；
S4：将护套的一端置于凹槽内，对护套的另一端进行裁切，得到预设形状的连接端；并将连接端针刺贴合在第一护盘压片面板上；
S5：另取碳纤维网胎和碳纤维层置于第一护盘压片面板上，针刺复合成型，以在第一护盘压片面板上形成匹配的第二护盘压片面板，得到低密度护盘压片；其中，第二护盘压片面板上包括与连接端相对应的第二容纳孔；护套与其对应的第一容纳孔和第二容纳孔同轴设置；
S6：在140℃对低密度护盘压片进行脱模处理，持续加热0.4h，以去除护盘压片模具；
S7：在加热温度为1150℃且压力为4.3KPa的情况下，将脱模后的低密度护盘压片置于甲烷和氮气气氛下，利用气相沉积法对脱模后的低密度护盘压片进行增密处理，进行气相沉积处理350h，至其密度达到预设密度，得到高密度护盘压片；
S8：在2400℃对高密度护盘压片进行高温纯化，得到护盘压片。
本实施例中，制备得到的护盘压片的密度为1.34g/cm3以上，此时护盘压片的剪切强度为32MPa以上，抗拉强度为42MPa以上。
实施例4
S1：提供设置有至少两个凹槽的护盘压片模具；
S2：将碳纤维网胎和碳纤维层叠层针刺成型，得到与凹槽形状相适配的护套；
S3：另取碳纤维网胎和碳纤维层置于护盘压片模具上，针刺复合成型，得到第一护盘压片面板，第一护盘压片面板包括与凹槽相对应的第一容纳孔；第一容纳孔和与其对应的凹槽同轴设置；
S4：将护套的一端置于凹槽内，对护套的另一端进行裁切，得到预设形状的连接端；并将连接端针刺贴合在第一护盘压片面板上；
S5：另取碳纤维网胎和碳纤维层置于第一护盘压片面板上，针刺复合成型，以在第一护盘压片面板上形成匹配的第二护盘压片面板，得到低密度护盘压片；其中，第二护盘压片面板上包括与连接端相对应的第二容纳孔；护套与其对应的第一容纳孔和第二容纳孔同轴设置；
S6：在140℃对低密度护盘压片进行脱模处理，持续加热0.4h，以去除护盘压片模具；
S7：在加热温度为1250℃且压力为4.4KPa的情况下，将脱模后的低密度护盘压片置于甲烷和氮气气氛下，利用气相沉积法对脱模后的低密度护盘压片进行增密处理，进行气相沉积处理300h，至其密度达到预设密度，得到高密度护盘压片；
S8：在2400℃对高密度护盘压片进行高温纯化，得到护盘压片。
本实施例中，制备得到的护盘压片的密度为1.35g/cm3以上，此时护盘压片的剪切强度为35MPa，抗拉强度为45MPa以上。
综上，本申请具有以下有益效果：
(1)本申请通过使用电动针刺头进行针刺成型，降低生产成本，并提高生产效率，利于工业化生产，具有较高的市场应用场景。
(2)本申请通过使用护盘压片模具制作第一护盘压片面板和第二护盘压片面板，并将所述护套的连接端固定在第一护盘压片面板和第二护盘压片面板之间，能够避免护套通过螺栓与其他部件进行连接，进而避免护套因反复拆装造成损坏，从而提高了护套的使用寿命，同时也缩短了拆装护套的时间。
(3)本申请通过使用电动针刺头进行针刺成型，这会降低生产成本，并提高生产效率，利于工业化生产，具有较高的市场应用场景。
上述说明已经充分揭露了本申请的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本申请的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本申请的权利要求书的范围。相应地，本申请的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (10)

1.一种护盘压片的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
S1：提供设置有至少两个凹槽的护盘压片模具；
S2：将碳纤维网胎和碳纤维层叠层针刺复合成型，得到与所述凹槽形状相适配的护套；
S3：另取碳纤维网胎和碳纤维层置于所述护盘压片模具上，针刺复合成型，得到第一护盘压片面板，所述第一护盘压片面板包括与所述凹槽相对应的第一容纳孔；所述第一容纳孔和与其对应的凹槽同轴设置；
S4：将所述护套的一端置于所述凹槽内，对所述护套的另一端进行裁切，得到预设形状的连接端；并将所述连接端针刺贴合在所述第一护盘压片面板上；
S5：另取碳纤维网胎和碳纤维层置于第一护盘压片面板上，针刺复合成型，以在第一护盘压片面板上形成匹配的第二护盘压片面板，得到低密度护盘压片；其中，所述第二护盘压片面板上包括与所述连接端相对应的第二容纳孔；所述护套与其对应的第一容纳孔和所述第二容纳孔同轴设置；
S6：对所述低密度护盘压片进行脱模处理，以去除所述护盘压片模具；
S7：利用气相沉积法对脱模后的低密度护盘压片进行增密处理，至其密度达到预设密度，得到高密度护盘压片；
S8：对所述高密度护盘压片进行高温纯化，得到护盘压片。
2.根据权利要求1中所述的护盘压片的制备方法，其特征在于，步骤S7包括：
将脱模后的低密度护盘压片置于甲烷和氮气气氛下，进行气相沉积处理300-400h，其中，甲烷和氮气的气体流量体积比为26:8。
3.根据权利要求2中所述的护盘压片的制备方法，其特征在于，所述步骤S7中，加热温度为950-1150℃，压力为4.2~4.4KPa。
4.根据权利要求1中所述的护盘压片的制备方法，其特征在于，步骤S4包括：
S41：将所述护套的一端穿过所述第一容纳孔，并与所述凹槽抵接；
S42：对所述护套的另一端进行裁切，得到预设形状的连接端；
S43：将所述连接端贴合在所述第一护盘压片面板上，并将所述连接端与所述第一护盘压片面板针刺结合。
5.根据权利要求1中所述的护盘压片的制备方法，其特征在于，所述预设密度为1.30-1.35g/cm3。
6.根据权利要求1中所述的护盘压片的制备方法，其特征在于，步骤S6中加热温度为120-140℃，加热处理时间为0.4-0.6h；步骤S8中，加热温度为2000-2400℃。
7.根据权利要求1中所述的护盘压片的制备方法，其特征在于，所述护盘压片的高度为60-65mm，所述护盘压片的外径为995-1000mm，所述护套的外径为180-185mm。
8.根据权利要求1中所述的护盘压片的制备方法，其特征在于，步骤S2、步骤S3和步骤S5中，碳纤维层含量70-80%，碳纤维网胎含量20-30%，所述碳纤维层的克重为300-400g/m2，所述碳纤维网胎的克重为50-100g/m2。
9.根据权利要求1中所述的护盘压片的制备方法，其特征在于，所述连接端的长度为10-30mm。
10.一种护盘压片，其特征在于，采用如权利要求1-9任意一项所述的护盘压片的制备方法制得。
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