CN115122660A - 一种回收利用废旧软毡制作固毡的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于石墨毡技术领域，具体涉及一种回收利用废旧软毡制作固毡的制备方法，本发明所采用的技术方案为：本发明采用的技术方案为：一种回收利用废旧软毡制作固毡的制备方法，将位置粉化拆除的软毡，破碎成小块；加入石墨胶粘合剂和无水乙醇溶剂搅拌，使石墨胶粘合剂、无水乙醇溶剂、软毡成为粘稠的乳化状流体；将搅拌得到的乳化状液体均匀的填充入具有特定尺寸的模具中，压制其成型，待溶剂挥发固化后脱模，从而得到固毡。本发明广泛应用于石墨软毡回收再利用技术领域。

Description

一种回收利用废旧软毡制作固毡的制备方法
技术领域
本发明属于石墨毡技术领域，具体涉及一种回收利用废旧软毡制作固毡的制备方法。
背景技术
随着现代工业的发展，全球能源危机和大气污染问题日益突出，传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。而丰富的太阳辐射能是重要的可再生能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。因此太阳能电池利用其将太阳辐射能转化为电能的优势而成为人们重视的焦点。
随着太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模也逐步扩大，其中硅基电池因其转化效率稳定占主要市场。而单晶硅片作为制造硅基电池的重要材料，其成本的高低影响着整个行业的利润率。所以降低单晶硅片的制造成本越来越重要。
而单晶硅生产主要通过直拉法工艺：其单晶生长设备成本主要由炉体、电器部分、热系统、水冷系统、真空系统和氩气供给装置六部分构成，其热系统主要由导流筒、各种石墨件、加热器及保温材料等成套部件构成，所以降低热系统成本是提高利润率的必要手段。
目前行业内单晶生长热系统的保温材料主要包括：使用固毡做热系统顶部和底部保温、使用软毡包裹热场石墨件来做热系统中部保温，从而降低生产单晶硅的能耗，而软毡在使用一段时间后会因热场石墨件连接处漏热造成靠近部位粉化，丧失其保温性能，而未靠近连接处的部位软毡完好。石墨软毡在有粉化情况后无法保证热系统的稳定性，造成生产产能的下降，需全部拆除，从新使用新的软毡包裹热场石墨件，稳定单晶生产热系统的稳定性。而软毡在因部分位置粉化拆除后造成整体无法继续使用，需要报废。
发明内容
本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种回收利用废旧软毡制作固毡的制备方法，采用本方法回收制得的固毡能够用于热场的顶部和底部保温材料，从而将废旧的软毡重复利用，降低生产成本。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种回收利用废旧软毡制作固毡的制备方法，将位置粉化拆除的软毡，破碎成小块；加入石墨胶粘合剂和无水乙醇溶剂搅拌，使石墨胶粘合剂、无水乙醇溶剂、软毡成为粘稠的乳化状流体；将搅拌得到的乳化状液体均匀的填充入具有特定尺寸的模具中，压制其成型，待溶剂挥发固化后脱模，从而得到固毡。
所述软毡为沥青基石墨毡、聚丙烯腈基石墨毡和黏胶基石墨毡中的一种或两种。
所述软毡、无水乙醇溶剂和石墨胶粘合剂的重量份比为45-60：1：1。
其特征在于，所述石墨胶粘合剂由以下重量份数的成分组成：磷酸二氢盐15.5-20.5份、改性酚醛树脂3.3-4.8份、三氧化铝3.5-5.5份、二氧化硅2.45-3.3份和氮化硅1.45-2.3份。
所述固毡制成后，经过烧结，最后喷涂隔热剂得到用于热场顶部和底部的保温材料。
所述烧结工艺为：
1）先将温度升至600-800℃，保温100-140min，并同时向所述烧结炉内通入氩气，以通过气流引导排杂；
2）将所述烧结炉升温至1850-1900℃，保温200-280min，进行高温烧结；
3）将所述烧结炉降温至100℃以下，开炉取出所述固毡。
所述隔热剂为二氧化硅5-10份、氧化铝10-15份、聚四氟乙烯1-5份、磷酸铜1-3份。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明将粉化的石墨软毡回收处理制备成石墨固毡，从而实现废旧软毡回收再利用，节省了成本，提高了效益。本发明的回收方法简单，操作方便，通过将软毡溶于无水乙醇溶剂，同时加入改进的石墨胶粘合剂，简单快捷的制成固毡。在制成固毡后，将固毡进一步的烧结，并喷涂隔热剂，是为了减少杂质，提高电化学性能，同时提高固毡的保温性能。
具体实施方式
下面结合以下实施例对本发明进行进一步的说明。
实施例1
一种回收利用废旧软毡制作固毡的制备方法，将位置粉化拆除的软毡，破碎成小块；加入石墨胶粘合剂和无水乙醇溶剂搅拌，使石墨胶粘合剂、无水乙醇溶剂、软毡成为粘稠的乳化状流体；将搅拌得到的乳化状液体均匀的填充入具有特定尺寸的模具中，压制其成型，待溶剂挥发固化后脱模，从而得到固毡。
所述软毡为沥青基石墨毡。
所述软毡、无水乙醇溶剂和石墨胶粘合剂的重量份比为60：1：1。
其特征在于，所述石墨胶粘合剂由以下重量份数的成分组成：磷酸二氢盐20.5份、改性酚醛树脂4.8份、三氧化铝5.5份、二氧化硅3.3份和氮化硅2.3份。
所述固毡制成后，经过烧结，最后喷涂隔热剂得到用于热场顶部和底部的保温材料。
所述烧结工艺为：
1）先将温度升至800℃，保温100min，并同时向所述烧结炉内通入氩气，以通过气流引导排杂；
2）将所述烧结炉升温至1850-1900℃，保温200min，进行高温烧结；
3）将所述烧结炉降温至100℃以下，开炉取出所述固毡。
所述隔热剂为二氧化硅10份、氧化铝15份、聚四氟乙烯5份、磷酸铜3份。
实施例2
一种回收利用废旧软毡制作固毡的制备方法，将位置粉化拆除的软毡，破碎成小块；加入石墨胶粘合剂和无水乙醇溶剂搅拌，使石墨胶粘合剂、无水乙醇溶剂、软毡成为粘稠的乳化状流体；将搅拌得到的乳化状液体均匀的填充入具有特定尺寸的模具中，压制其成型，待溶剂挥发固化后脱模，从而得到固毡。
所述软毡为聚丙烯腈基石墨毡。
所述软毡、无水乙醇溶剂和石墨胶粘合剂的重量份比为45：1：1。
其特征在于，所述石墨胶粘合剂由以下重量份数的成分组成：磷酸二氢盐15.5份、改性酚醛树脂3.3份、三氧化铝3.5份、二氧化硅2.45份和氮化硅1.45份。
所述固毡制成后，经过烧结，最后喷涂隔热剂得到用于热场顶部和底部的保温材料。
所述烧结工艺为：
1）先将温度升至600℃，保温140min，并同时向所述烧结炉内通入氩气，以通过气流引导排杂；
2）将所述烧结炉升温至1850-1900℃，保温280min，进行高温烧结；
3）将所述烧结炉降温至100℃以下，开炉取出所述固毡。
所述隔热剂为二氧化硅5份、氧化铝10份、聚四氟乙烯1份、磷酸铜1份。
实施例3
一种回收利用废旧软毡制作固毡的制备方法，将位置粉化拆除的软毡，破碎成小块；加入石墨胶粘合剂和无水乙醇溶剂搅拌，使石墨胶粘合剂、无水乙醇溶剂、软毡成为粘稠的乳化状流体；将搅拌得到的乳化状液体均匀的填充入具有特定尺寸的模具中，压制其成型，待溶剂挥发固化后脱模，从而得到固毡。
所述软毡为聚丙烯腈基石墨毡和黏胶基石墨毡。
所述软毡、无水乙醇溶剂和石墨胶粘合剂的重量份比为50：1：1。
其特征在于，所述石墨胶粘合剂由以下重量份数的成分组成：磷酸二氢盐16份、改性酚醛树脂4份、三氧化铝5.2份、二氧化硅3份和氮化硅2份。
所述固毡制成后，经过烧结，最后喷涂隔热剂得到用于热场顶部和底部的保温材料。
所述烧结工艺为：
1）先将温度升至700℃，保温120min，并同时向所述烧结炉内通入氩气，以通过气流引导排杂；
2）将所述烧结炉升温至1850-1900℃，保温240min，进行高温烧结；
3）将所述烧结炉降温至100℃以下，开炉取出所述固毡。
所述隔热剂为二氧化硅7份、氧化铝11份、聚四氟乙烯1份、磷酸铜2份。
实施例4
一种回收利用废旧软毡制作固毡的制备方法，将位置粉化拆除的软毡，破碎成小块；加入石墨胶粘合剂和无水乙醇溶剂搅拌，使石墨胶粘合剂、无水乙醇溶剂、软毡成为粘稠的乳化状流体；将搅拌得到的乳化状液体均匀的填充入具有特定尺寸的模具中，压制其成型，待溶剂挥发固化后脱模，从而得到固毡。
所述软毡为沥青基石墨毡和黏胶基石墨毡。
所述软毡、无水乙醇溶剂和石墨胶粘合剂的重量份比为55：1：1。
其特征在于，所述石墨胶粘合剂由以下重量份数的成分组成：磷酸二氢盐18份、改性酚醛树脂4.5份、三氧化铝4.8份、二氧化硅3.1份和氮化硅2份。
所述固毡制成后，经过烧结，最后喷涂隔热剂得到用于热场顶部和底部的保温材料。
所述烧结工艺为：
1）先将温度升至750℃，保温110min，并同时向所述烧结炉内通入氩气，以通过气流引导排杂；
2）将所述烧结炉升温至1850-1900℃，保温220min，进行高温烧结；
3）将所述烧结炉降温至100℃以下，开炉取出所述固毡。
所述隔热剂为二氧化硅6份、氧化铝13份、聚四氟乙烯2份、磷酸铜1份。
上述实施方式仅示例性说明本发明的原理及其效果，而非用于限制本发明。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改进。因此，凡举所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种回收利用废旧软毡制作固毡的制备方法，其特征在于，将位置粉化拆除的软毡，破碎成小块；加入石墨胶粘合剂和无水乙醇溶剂搅拌，使石墨胶粘合剂、无水乙醇溶剂、软毡成为粘稠的乳化状流体；将搅拌得到的乳化状液体均匀的填充入具有特定尺寸的模具中，压制其成型，待溶剂挥发固化后脱模，从而得到固毡。
2.根据权利要求1所述的一种回收利用废旧软毡制作固毡的制备方法，其特征在于，所述软毡为沥青基石墨毡、聚丙烯腈基石墨毡和黏胶基石墨毡中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的一种回收利用废旧软毡制作固毡的制备方法，其特征在于，所述软毡、无水乙醇溶剂和石墨胶粘合剂的重量份比为45-60：1：1。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种回收利用废旧软毡制作固毡的制备方法，其特征在于，所述石墨胶粘合剂由以下重量份数的成分组成：磷酸二氢盐15.5-20.5份、改性酚醛树脂3.3-4.8份、三氧化铝3.5-5.5份、二氧化硅2.45-3.3份和氮化硅1.45-2.3份。
5.根据权利要求1所述的一种回收利用废旧软毡制作固毡的制备方法，其特征在于，所述固毡制成后，经过烧结，最后喷涂隔热剂得到用于热场顶部和底部的保温材料。
6.根据权利要求5所述的一种回收利用废旧软毡制作固毡的制备方法，其特征在于，所述烧结工艺为：
1）先将温度升至600-800℃，保温100-140min，并同时向所述烧结炉内通入氩气，以通过气流引导排杂；
2）将所述烧结炉升温至1850-1900℃，保温200-280min，进行高温烧结；
3）将所述烧结炉降温至100℃以下，开炉取出所述固毡。
7.根据权利要求5所述的一种回收利用废旧软毡制作固毡的制备方法，其特征在于，所述隔热剂为二氧化硅5-10份、氧化铝10-15份、聚四氟乙烯1-5份、磷酸铜1-3份。
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