[发明专利]一种碳化硅纤维针刺毡及其制备方法

权利要求书

1.一种碳化硅纤维针刺毡的制备方法，其特征在于：

(1)切短开松：将聚碳硅烷不熔化纤维均匀切成长度5～8cm的短纤维，切刀转速120r／min～300r／min；

(2)气流梳理、成胎：切短的不熔化纤维经过喂料辊到达刺辊，在刺辊的高速机械作用下被抛入风机产生的高速气流中，同气流一起运动，气流最终通过成网帘，而纤维在成网帘上成胎，出网速度10m／min～30m／min，主锡林直径1020mm，转速150rpm～200rpm；

(3)针刺：将单层坯胎平铺于进出料面板上，摊平、对齐，启动针刺机，开预针刺主轴，待其稳定后开进出料速率，往复针刺1个来回，然后铺上一坯胎，下降底板高度2mm，重复以上步骤，得到2层碳化硅针刺毡，以此类推，得设计厚度的多层碳化硅针刺毡。

(4)高温无机化：将针刺好的聚碳硅烷纤维不熔化毡放入气氛保护箱式电炉内，并在惰性气体保护氛围中或在真空中进行烧结，预热到550℃后保温1h～5h，再升温至900℃～1300℃保温0.5h～10h，然后自然降温，即可得到碳化硅纤维针刺毡；所述聚碳硅烷为聚碳硅烷、聚铝碳硅烷、聚钛碳硅烷、聚硼氮烷、聚钇碳硅烷、聚碳硼烷和聚铁碳硅烷中的一种或几种。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)所用聚碳硅烷不熔化的Si-H键反应程度50％～95％。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤(3)中的预针刺主轴频率10Hz～20Hz，进出料速率频率10Hz。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述烧结步骤(4)的烧结终温1300℃，烧结时间为1h，惰性气体保护，惰性气体流量为5L／min～20L／min。

5.如权利要求1～4任一项所述方法制得的碳化硅纤维针刺毡，其特征在于：

所述碳化硅纤维针刺毡的密度0.15g/cm³～0.30g／cm³，纤维直径8μm～15μm，克重50g／m²～150g／m²，厚度1mm～30mm，纤维体积分数10％～20％，抗拉强度≥0.3N／50mm，层间剪切强度5～10MPa。