[发明专利]一种生产碳纤维碳毡的设备

说明书

一种生产碳纤维碳毡的设备，由发泡炉和碳化炉两个炉体组成，发泡炉与碳化炉通过密封的第一气氛缓冲箱相连通，阻止外部空气进入，所述发泡炉用于通过发泡工艺制备高孔隙率碳纤维碳毡前驱体，发泡炉主要由螺杆输送机构、发热装置和气体导入装置组成；所述碳化炉用于将碳纤维碳毡前驱体进行热处理得到最终产品，碳化炉主要由发热装置和牵引装置组成。本装置通过发泡工艺充分保证碳纤维在碳毡中的分布均匀性和降低碳纤维碳毡的密度，从而进一步改善产品的保温性能，生产可实现完全连续化生产且生产原料可采用废料，从而进一步降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及碳毡的生产技术领域，尤其涉及一种生产碳纤维碳毡的设备。

背景技术

碳纤维毡是一种制备碳/碳复合结构材料和碳/碳复合隔热材料的坯体材料。目前，我国保温用碳毡圆筒的制备方法主要有两种：一、采用软碳毡包裹在石墨材料制成的保温筒上组成；二、采用石墨软毡体缠绕圆筒模具制作胚体，经均匀渗入固化剂后加压固化定型，后经过碳化、石墨化处理得到固化碳毡保温筒(如专利号200610136811X)。前一种方法制备的碳毡保温筒的保温效果一般，而且挤占空间大，使用寿命短；而后一种方法制备的固化碳毡每个保温筒都要在模具上完成，模具数量有限的时候，会延长制作时间，存在制作成本高，空心圆筒在储存和运输过程中容易损坏等问题，而且这种保温筒为一个整体，若某一处损坏，需整体更换，导致使用成本上升。

CN100567217C提出了一种硅晶体生长炉用的高纯固化炭毡制备方法，高温预处理使产品成为石墨毡体；用石墨毡体制作坯体；对均匀渗入固化剂的坯体进行固化定型；炭化处理坯体；再对坯体进行化学气相预沉积；对零件的部分需切削加工的表面进行机械切削加工；再对坯体高温处理。该方法制备的固化炭毡导热系数低，节能保温效果好，轻质高强，质量稳定，使用可靠，金属杂质含量可控制在300ppm甚至100ppm以内，但是仍然存在产品制备工艺复杂、产品保温效果差的缺点。

CN202430447U提出了一种双面斜刺制备预氧丝厚毡的设备，升降机构驱动连接升降板本实用新型的双面针刺设备，节省工艺流程，均匀性强，操作方便，可以连续生产，生产效率高，适合批量生产。但是此种设备制备过程仍然为传统碳毡生产工艺，生产过程中存在工艺复杂、产品保温效果差的缺点。

CN102505340A提出了一种制备预氧丝厚毡的方法，提供了一种制备预氧丝厚毡的方法，通过该方法可以制得均一性好的预氧丝整体毡，经过后期的碳化处理和高温化处理后，可以得到保温性能优异、使用寿命长的碳纤维隔热毡。该发明的设备结构简单，操作简单，可以连续生产，生产效率高，适合批量生产。但是此种方法仍然具有产品性能差，生产连续性有限等缺点。

发明内容

本发明解决上述技术的不足，提供了一种生产碳纤维碳毡的设备，生产碳纤维碳毡的装备采用发泡炉和碳化炉组合式设计，实现完全连续式生产，产量高，且在生产过程中不需要停止加热，稳定性强，采用发泡和碳化两个步骤完全分开且互不影响，进出料方便，实现了设备的连续工作，提高了生产效率，产品性能更优异，能够更好的满足行业需求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种生产碳纤维碳毡设备，包括至少一组由发泡炉1、碳化炉2和第一气氛缓冲箱3组成的生产线，所述发泡炉1的出口与碳化炉2的进口通过第一气氛缓冲箱3连接，所述碳化炉2出口与第二气氛缓冲箱11连接，所述发泡炉1包括进料输送机构41、发热装置5和发泡介质导入装置6，所述进料输送机构41外部包裹有发热装置，所述发泡介质导入装置6与进料输送机构41输送腔体的出口端连通；所述碳化炉2包括分区控制加热装置7和设置在分区控制加热装置7炉体内的第一输送设备8，所述第一气氛缓冲箱3内设有第二输送设备10和用于将惰性气体导入第一气氛缓冲箱3的第一惰性气氛导入装置9；所述第二气氛缓冲箱11上设有将惰性气体导入第二气氛缓冲箱11的第二惰性气氛导入装置18。

本实施方式中，所述第一气氛缓冲箱3的进出口分别通过第一阀门12和第二阀门13与发泡炉1和碳化炉2连通，所述碳化炉2的出口通过第三阀门14与第二气氛缓冲箱的进口连通。