專利名稱：瀝青基碳纖維純化氈的制備方法
瀝青基碳纖維純化氈的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種浙青基碳纖維純化氈，具體地說本發(fā)明涉及一種浙青基碳纖維純化氈的制備方法。
背景技術(shù)：
已知的，浙青基碳纖維是一種以石油浙青或煤浙青為原料，經(jīng)浙青的精制、紡絲、預(yù)氧化、碳化或石墨化而制得的含碳量大于92%的特種纖維。因其具有高強度、高模量、耐高溫、耐腐蝕、抗疲勞、抗蠕變、導(dǎo)電與導(dǎo)熱等優(yōu)良性能，是航空航天工業(yè)中不可缺少的工程材料，另在交通、機械、體育娛樂、休閑用品、醫(yī)療衛(wèi)生和土木建筑方面也有廣泛應(yīng)用；將浙青基碳纖維作為基料制作純化氈也是對于浙青基碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域的一種拓展，尤其是借用 浙青基碳纖維的耐高溫特性，在加工多晶硅時，密閉的加工環(huán)境和極高的溫度使得浙青基碳纖維純化氈發(fā)揮了作用。現(xiàn)有的浙青基保溫隔熱材料大部分選擇長絲針刺成型，不能將碳纖維特性完全利用；結(jié)合附圖1可以看出現(xiàn)有生產(chǎn)工藝直接用針刺機多次連續(xù)針刺纖維，造成基體損傷，現(xiàn)有工藝的模量強度低，水汽雜質(zhì)大，工藝技術(shù)控制缺陷造成產(chǎn)品薄厚不均勻，繞性差，尤其是處理溫度低于1500°C的不足。造成在2000°C使用時容易氧化，揮發(fā)物高，降低保溫隔熱效果，增加能耗。鑒于上述不足，有必要對浙青基碳纖維純化氈工藝進行進一步的改進，以便降低薄厚不均勻，繞性差以及處理溫度低引發(fā)的使用溫度不高和耐候性差的缺陷，使得浙青基碳纖維純化氈能夠滿足高溫環(huán)境下的使用。

發(fā)明內(nèi)容為了克服背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明公開了一種浙青基碳纖維純化氈的制備方法，通過合適工藝獲取的浙青基碳纖維純化氈具有高強度，高模量，純度高、質(zhì)輕，透氣率高，可任意纏繞，薄厚均勻，不易變形，保溫隔熱效果穩(wěn)定的優(yōu)點。為了實現(xiàn)上述發(fā)明的目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種浙青基碳纖維純化氈的制備方法，包含以下工藝步驟浙青基碳纖維選料、選料切斷、鋪網(wǎng)、穿刺成氈、修邊整形、低溫炭化、高溫純化和成品入庫；一、浙青基碳纖維選料選擇外觀毛絲少，繞性好，抗拉伸強度高的浙青基碳纖維長絲作為原材料；二、選料切斷斷切成短絲；三、鋪網(wǎng)將上一步驟獲取短絲經(jīng)鋪網(wǎng)機鋪網(wǎng)；四、穿刺成氈將上一步驟獲取網(wǎng)狀短絲經(jīng)過穿刺機一次性針刺成毯狀；
五、修邊整形將上一步驟獲取毯狀物修剪為方形或圓形，確保邊部平整無枝杈；六、低溫炭化將上一步驟修剪后獲取的毯狀物裝胚體裝入低溫碳化爐，從室溫開始升溫，按照200C /h加熱升溫至190 210°C停爐降溫；七、高溫純化將上一步驟經(jīng)過低溫炭化的毯狀物裝入純化爐后連續(xù)升溫至1580 1620°C停爐，打開真空排氣系統(tǒng)將純化爐內(nèi)水汽及其它雜質(zhì)抽出；二次升溫至2200°C停爐，自然降
溫至室溫時出爐獲取浙青基碳纖維純化氈；八、成品入庫將純化后獲取的浙青基碳纖維純化氈裝箱入庫。所述的浙青基碳纖維純化氈的制備方法，在步驟選料切斷中，所述斷切成長度范圍在50 80mm之間的短絲。所述的浙青基碳纖維純化氈的制備方法，在步驟鋪網(wǎng)中，鋪網(wǎng)厚度在O. 5至2. O之間。通過上述公開內(nèi)容，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所述的浙青基碳纖維純化氈的制備方法，選擇浙青基碳纖維作為原材料，通過合適工藝獲取的浙青基碳纖維純化氈具有高強度，高模量，純度高、質(zhì)輕，透氣率高，可任意纏繞，薄厚均勻，不易變形，保溫隔熱效果穩(wěn)定的優(yōu)點；在高溫環(huán)境下使用時揮發(fā)物少，使用壽命長的優(yōu)異性能。比傳統(tǒng)保溫材料壽命延長1/3，真空狀態(tài)下最高使用溫度2200°C;結(jié)合附圖表4與現(xiàn)有浙青基碳纖維氈的理化指標(biāo)對比可以看出本發(fā)明的各項指標(biāo)；本發(fā)明采用短纖維鋪網(wǎng)后一次性穿刺成型，避免因連續(xù)針刺造成纖維斷裂起毛。

圖1是現(xiàn)有工藝氈的局部穿刺結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的工藝路線圖；圖3是本發(fā)明的浙青基碳纖維純化氈結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明與現(xiàn)有工藝參數(shù)的對照表；
具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行進一步的說明；下面的實施例并不是對于本發(fā)明的限定，僅作為支持實現(xiàn)本發(fā)明的方式，在本發(fā)明所公開的技術(shù)框架內(nèi)的任意等同結(jié)構(gòu)替換，均為本發(fā)明的保護范圍；結(jié)合附圖2中給出的浙青基碳纖維純化氈的制備方法，包含以下工藝步驟浙青基碳纖維選料、選料切斷、鋪網(wǎng)、穿刺成氈、修邊整形、低溫炭化、高溫純化和成品入庫；一、浙青基碳纖維選料選擇外觀毛絲少，繞性好，抗拉伸強度高的浙青基碳纖維長絲作為原材料；二、選料切斷斷切成長度范圍在50 80mm之間的短絲；
三、鋪網(wǎng)將上一步驟獲取短絲經(jīng)鋪網(wǎng)機鋪網(wǎng)；所述鋪網(wǎng)厚度在O. 5至2. O之間；四、穿刺成氈將上一步驟獲取網(wǎng)狀短絲經(jīng)過穿刺機一次性針刺成毯狀；五、修邊整形將上一步驟獲取毯狀物修剪為方形或圓形，確保邊部平整無枝杈；六、低溫炭化將上一步驟修剪后獲取的毯狀物裝胚體裝入低溫碳化爐，從室溫開始升溫，按照200C /h加熱升溫至190 210°C停爐降溫；七、高溫純化將上一步驟經(jīng)過低溫炭化的毯狀物裝入純化爐后連續(xù)升溫至1580 1620°C停爐，打開真空排氣系統(tǒng)將純化爐內(nèi)水汽及其它雜質(zhì)抽出；二次升溫至2200°C停爐，自然降溫至室溫時出爐獲取浙青基碳纖維純化氈，附圖3給出了本發(fā)明的浙青基碳纖維純化氈結(jié)構(gòu)；八、成品入庫將純化后獲取的浙青基碳纖維純化氈裝箱入庫。本發(fā)明未詳述部分為現(xiàn)有技術(shù)。為了公開本發(fā)明的目的而在本文中選用的實施例，當(dāng)前認為是適宜的，但是，應(yīng)了解的是，本發(fā)明旨在包括一切屬于本構(gòu)思和發(fā)明范圍內(nèi)的實施例的所有變化和改進。
權(quán)利要求
1.一種浙青基碳纖維純化氈的制備方法，其特征是包含以下工藝步驟浙青基碳纖維選料、選料切斷、鋪網(wǎng)、穿刺成氈、修邊整形、低溫炭化、高溫純化和成品入庫； 一、浙青基碳纖維選料 選擇外觀毛絲少，繞性好，抗拉伸強度高的浙青基碳纖維長絲作為原材料； 二、選料切斷 斷切成短絲； 三、鋪網(wǎng) 將上一步驟獲取短絲經(jīng)鋪網(wǎng)機鋪網(wǎng)； 四、穿刺成氈 將上一步驟獲取網(wǎng)狀短絲經(jīng)過穿刺機一次性針刺成毯狀； 五、修邊整形 將上一步驟獲取毯狀物修剪為方形或圓形，確保邊部平整無枝杈； 六、低溫炭化 將上一步驟修剪后獲取的毯狀物裝胚體裝入低溫碳化爐，從室溫開始升溫，按照200C /h加熱升溫至190 210°C停爐降溫； 七、高溫純化 將上一步驟經(jīng)過低溫炭化的毯狀物裝入純化爐后連續(xù)升溫至1580 1620°C停爐，打開真空排氣系統(tǒng)將純化爐內(nèi)水汽及其它雜質(zhì)抽出；二次升溫至2200°C停爐，自然降溫至室溫時出爐獲取浙青基碳纖維純化氈； 八、成品入庫 將純化后獲取的浙青基碳纖維純化氈裝箱入庫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浙青基碳纖維純化氈的制備方法，其特征是在步驟選料切斷中，所述斷切成長度范圍在50 80mm之間的短絲。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的浙青基碳纖維純化氈的制備方法，其特征是在步驟鋪網(wǎng)中，鋪網(wǎng)厚度在O. 5至2. O之間。
全文摘要
一種瀝青基碳纖維純化氈的制備方法，涉及一種瀝青基碳纖維純化氈，包含以下工藝步驟瀝青基碳纖維選料、選料切斷、鋪網(wǎng)、穿刺成氈、修邊整形、低溫炭化、高溫純化和成品入庫；本發(fā)明通過合適工藝獲取的瀝青基碳纖維純化氈具有高強度，高模量，純度高、質(zhì)輕，透氣率高，可任意纏繞，薄厚均勻，不易變形，保溫隔熱效果穩(wěn)定的優(yōu)點。
文檔編號D04H1/4242GK103015032SQ201210583779
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者沈福茂, 沈汀 申請人:洛陽德蘭碳素有限公司