CN115157516A - 一种新型碳纤维保温板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了保温板技术领域的一种新型碳纤维保温板的制备方法，该新型碳纤维保温板的制备方法包括如下步骤：S1：将黏胶基碳纤维和PAN基碳纤维混合粉碎得到碳纤维丝；S2：将粉碎后的碳纤维丝、分散剂和水按比例进行均匀搅拌得到纤维浆；S3：将纤维浆浇注在真空抽滤模具中，抽滤，形成胚体；S4：将配比好的酚醛树脂和水按比例倒入真空模具中至完全淹没胚体，浸泡，浸泡一段时间后启动真空抽滤，抽走多余的树脂，本发明简化了传统碳纤维制造工艺，对比传统制造碳纤维隔热保温板工艺，提高了碳纤维隔热保温板的整体性，使其不分层，且得到抗腐蚀性优越，价格低，耐高温更好的碳纤维隔热保温板。

Description

一种新型碳纤维保温板的制备方法
技术领域
本发明涉及保温板技术领域，具体为一种新型碳纤维保温板的制备方法。
背景技术
在当代工业化的大背景下，碳纤维材料用途趋向于多样化，在高温及某些特定的环境下，碳纤维复合材料具有着不可代替的优势。碳纤维隔热保温板是碳纤维复合材料中的一种，它是利用碳纤维在浸渍树脂之后利用模具固化成型，具有高强度，耐腐蚀性，低导热性隔热保温材料.我国目前普遍使用高温炉（单晶硅炉，多晶铸锭炉，真空冶炼炉等）采用的是传统的隔热保温材料，传统的隔热保温材料一般采用的层压工艺制备，隔热保温材料整体性差，且容易分层脱落、密度偏大、易掉粉、不易回收、价格偏高。因此发明创新一种整体性好，不分层且易回收，密度更低，保温性能好，价格低的碳纤维隔热保温板是行业发展的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型碳纤维保温板的制备方法，以解决上述背景技术中提出的传统的隔热保温材料一般采用的层压工艺制备，隔热保温材料整体性差，且容易分层脱落、密度偏大、易掉粉、不易回收、价格偏高的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型碳纤维保温板的制备方法，该新型碳纤维保温板的制备方法包括如下步骤：
S1：将黏胶基碳纤维和PAN基碳纤维混合粉碎得到碳纤维丝；
S2：将粉碎后的碳纤维丝、分散剂和水按比例进行均匀搅拌得到纤维浆；
S3：将纤维浆浇注在真空抽滤模具中，抽滤，形成胚体；
S4：将配比好的酚醛树脂和水按比例倒入真空模具中至完全淹没胚体，浸泡，浸泡一段时间后启动真空抽滤，抽走多余的树脂；
S5：准备一块平板模，上面垫一层铁氟龙胶布，将浸泡后的胚体移出至铁氟龙胶布上，利用工具将胚体进行均匀打磨平整，将胚体侧面同样使用铁氟胶布包裹住，外层再套一圈固定模具，上层盖上一层压板静压定型；
S6：将S5静压后的胚体移至冷压机，进行冷压处理；
S7：将冷压处理后的胚体通过阶段式加热的方式进行固话进行固化成型。
优选的，所述步骤1中的炭纤维丝的长度为8-12mm。
优选的，所述步骤S2中的碳纤维丝、分散剂和水的比例为5:1:20。
优选的，所述步骤S3中的胚体的尺寸为110-130mm。
优选的，所述步骤S4中的酚醛树脂和水的比例为1:6，浸泡时间为170-190min。
优选的，所述步骤S6中的冷压处理后的胚体尺寸为70-90mm。
优选的，所述步骤S7中的阶段式加热分为两个步骤，步骤1：按照5℃/min升温速率将胚体加热到140-160℃，保温230-250min，步骤2：从140-160℃按照5℃/min升温速率将胚体加热到270-290℃，保温230-250min后得到固化胚体。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种新型碳纤维保温板的制备方法，简化了传统碳纤维制造工艺，对比传统制造碳纤维隔热保温板工艺，提高了碳纤维隔热保温板的整体性，使其不分层，且得到抗腐蚀性优越，价格低，耐高温更好的碳纤维隔热保温板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
本发明提供一种新型碳纤维保温板的制备方法，简化了传统碳纤维制造工艺，对比传统制造碳纤维隔热保温板工艺，提高了碳纤维隔热保温板的整体性，使其不分层，且得到抗腐蚀性优越，价格低，耐高温更好的碳纤维隔热保温板，该新型碳纤维保温板的制备方法包括如下步骤：
S1：将黏胶基碳纤维和PAN基碳纤维混合粉碎得到8-12mm大小的碳纤维丝；
S2：将粉碎后的碳纤维丝、分散剂、水按照5:1:20比例进行均匀搅拌得到纤维浆；
S3：将纤维浆浇注在真空抽滤模具中，抽滤胚体至110-130mm，形成胚体；
S4：将配比好的酚醛树脂和水按1:6比例倒入真空模具中至完全淹没胚体，浸泡170-190min。启动真空抽滤，抽走多余的树脂；
S5：准备一块平板模，上面垫一层铁氟龙胶布，将浸泡后的胚体移出至铁氟龙胶布上，利用工具将胚体进行均匀打磨平整，将胚体侧面同样使用铁氟胶布包裹住，外层再套一圈固定模具（防止胚体变形），上层盖上一层压板静压定型（平板模，压板以及铁氟龙胶布要确保表面平整，干净无杂质）；
S6：将步骤5得到的胚体移至冷压机，进行冷压处理压至70-90mm，其目的增加胚体强度，提高胚体保温性能；
S7：将冷压处理后的胚体进行固化成型，步骤1，按照5℃/min升温速率将胚体加热到140-160℃，保温230-250min，步骤2，从140-160℃按照5℃/min升温速率将胚体加热到270-290℃，保温230-250min后得到固化胚体。
实施例1
该新型碳纤维保温板的制备方法包括如下步骤：
S1：将黏胶基碳纤维和PAN基碳纤维混合粉碎得到9mm大小的碳纤维丝；
S2：将粉碎后的碳纤维丝、分散剂、水按照5:1:20比例进行均匀搅拌得到纤维浆；
S3：将纤维浆浇注在真空抽滤模具中，抽滤胚体至115mm，形成胚体；
S4：将配比好的酚醛树脂和水按1:6比例倒入真空模具中至完全淹没胚体，浸泡170min。启动真空抽滤，抽走多余的树脂；
S5：准备一块平板模，上面垫一层铁氟龙胶布，将浸泡后的胚体移出至铁氟龙胶布上，利用工具将胚体进行均匀打磨平整，将胚体侧面同样使用铁氟胶布包裹住，外层再套一圈固定模具（防止胚体变形），上层盖上一层压板静压定型（平板模，压板以及铁氟龙胶布要确保表面平整，干净无杂质）；
S6：将步骤5得到的胚体移至冷压机，进行冷压处理压至78mm，其目的增加胚体强度，提高胚体保温性能；
S7：将冷压处理后的胚体进行固化成型，步骤1，按照5℃/min升温速率将胚体加热到140℃，保温230-250min，步骤2，从140℃按照5℃/min升温速率将胚体加热到270℃，保温230min后得到固化胚体。
实施例2
该新型碳纤维保温板的制备方法包括如下步骤：
S1：将黏胶基碳纤维和PAN基碳纤维混合粉碎得到10mm大小的碳纤维丝；
S2：将粉碎后的碳纤维丝、分散剂、水按照5:1:20比例进行均匀搅拌得到纤维浆；
S3：将纤维浆浇注在真空抽滤模具中，抽滤胚体至120mm，形成胚体；
S4：将配比好的酚醛树脂和水按1:6比例倒入真空模具中至完全淹没胚体，浸泡180min。启动真空抽滤，抽走多余的树脂；
S5：准备一块平板模，上面垫一层铁氟龙胶布，将浸泡后的胚体移出至铁氟龙胶布上，利用工具将胚体进行均匀打磨平整，将胚体侧面同样使用铁氟胶布包裹住，外层再套一圈固定模具（防止胚体变形），上层盖上一层压板静压定型（平板模，压板以及铁氟龙胶布要确保表面平整，干净无杂质）；
S6：将步骤5得到的胚体移至冷压机，进行冷压处理压至80mm，其目的增加胚体强度，提高胚体保温性能；
S7：将冷压处理后的胚体进行固化成型，步骤1，按照5℃/min升温速率将胚体加热到150℃，保温240min，步骤2，从150℃按照5℃/min升温速率将胚体加热到280℃，保温240min后得到固化胚体。
实施例3
该新型碳纤维保温板的制备方法包括如下步骤：
S1：将黏胶基碳纤维和PAN基碳纤维混合粉碎得到12mm大小的碳纤维丝；
S2：将粉碎后的碳纤维丝、分散剂、水按照5:1:20比例进行均匀搅拌得到纤维浆；
S3：将纤维浆浇注在真空抽滤模具中，抽滤胚体至130mm，形成胚体；
S4：将配比好的酚醛树脂和水按1:6比例倒入真空模具中至完全淹没胚体，浸泡190min。启动真空抽滤，抽走多余的树脂；
S5：准备一块平板模，上面垫一层铁氟龙胶布，将浸泡后的胚体移出至铁氟龙胶布上，利用工具将胚体进行均匀打磨平整，将胚体侧面同样使用铁氟胶布包裹住，外层再套一圈固定模具（防止胚体变形），上层盖上一层压板静压定型（平板模，压板以及铁氟龙胶布要确保表面平整，干净无杂质）；
S6：将步骤5得到的胚体移至冷压机，进行冷压处理压至90mm，其目的增加胚体强度，提高胚体保温性能；
S7：将冷压处理后的胚体进行固化成型，步骤1，按照5℃/min升温速率将胚体加热到160℃，保温250min，步骤2，从160℃按照5℃/min升温速率将胚体加热到290℃，保温250min后得到固化胚体。
虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (7)

1.一种新型碳纤维保温板的制备方法，其特征在于：该新型碳纤维保温板的制备方法包括如下步骤：
S1：将黏胶基碳纤维和PAN基碳纤维混合粉碎得到碳纤维丝；
S2：将粉碎后的碳纤维丝、分散剂和水按比例进行均匀搅拌得到纤维浆；
S3：将纤维浆浇注在真空抽滤模具中，抽滤，形成胚体；
S4：将配比好的酚醛树脂和水按比例倒入真空模具中至完全淹没胚体，浸泡，浸泡一段时间后启动真空抽滤，抽走多余的树脂；
S5：准备一块平板模，上面垫一层铁氟龙胶布，将浸泡后的胚体移出至铁氟龙胶布上，利用工具将胚体进行均匀打磨平整，将胚体侧面同样使用铁氟胶布包裹住，外层再套一圈固定模具，上层盖上一层压板静压定型；
S6：将S5静压后的胚体移至冷压机，进行冷压处理；
S7：将冷压处理后的胚体通过阶段式加热的方式进行固话进行固化成型。
2.根据权利要求1所述的一种新型碳纤维保温板的制备方法，其特征在于：所述步骤1中的炭纤维丝的长度为8-12mm。
3.根据权利要求2所述的一种新型碳纤维保温板的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中的碳纤维丝、分散剂和水的比例为5:1:20。
4.根据权利要求3所述的一种新型碳纤维保温板的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中的胚体的尺寸为110-130mm。
5.根据权利要求4所述的一种新型碳纤维保温板的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中的酚醛树脂和水的比例为1:6，浸泡时间为170-190min。
6.根据权利要求5所述的一种新型碳纤维保温板的制备方法，其特征在于：所述步骤S6中的冷压处理后的胚体尺寸为70-90mm。
7.根据权利要求6所述的一种新型碳纤维保温板的制备方法，其特征在于：所述步骤S7中的阶段式加热分为两个步骤，步骤1：按照5℃/min升温速率将胚体加热到140-160℃，保温230-250min，步骤2：从140-160℃按照5℃/min升温速率将胚体加热到270-290℃，保温230-250min后得到固化胚体。
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CN116462527A (zh) * 2023-04-25 2023-07-21 湖南晶碳新材料有限公司 一种碳碳厚板短纤维压型工艺及加工设备
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