[发明专利]黏胶基碳纤维复合材料石墨毡的制备工艺、制得的石墨毡

说明书

本发明公开黏胶基碳纤维复合材料石墨毡的制备工艺，涉及石墨毡技术领域，本发明包括以下步骤：步骤一：黏胶基白毡预氧化后制成碳纤维预氧毡，浸泡于1％磷酸氢二胺溶液中，然后烘干，进入预氧炉加热处理，得到预氧毡；步骤二：将预氧毡经连续预处理炉后制成黏胶基碳纤维预处理毡，处理温度为630‑650℃，得到预处理毡；步骤三：将预处理毡经连续式碳化石墨化炉处理后制成黏胶基碳纤维石墨毡，处理温度为1900‑2400℃。本发明的有益效果在于：通过预处理工艺处理后再进行连续式碳化石墨化炉一体化生产的原料可以得到更高的收率、更高的宽幅，生产效率得到了提高。

技术领域

本发明涉及石墨毡技术领域，具体涉及黏胶基碳纤维复合材料石墨毡的制备工艺、制得的石墨毡。

背景技术

黏胶基碳纤维是一种纤维状的碳素材料，是一种军民两用的优异碳素增强材料。黏胶基碳纤维保温材料是由黏胶纤维编织而成的，它具有低密度、耐腐蚀、耐高温、抗疲劳、热膨胀系数低，具有较好的柔软性可以通过包裹的形式实现保温隔热的效果，可以在2800℃高温环境下使用，在冶金、光伏等设备使用方面具有较大的市场潜力。

黏胶基碳纤维可以与树脂结合经过模压成型制备出不同形状、不同规格尺寸的固化硬毡，固化硬毡具有极好抗压、抗弯强度可以满足不同种类的设备结构要求，经过沉积处理进一步增加其抗压、抗弯强度可以应用于航空、航天等高科技领域，如公开号为CN104058777A的专利公开一种炭纤维硬质保温毡的半连续化生产方法，对浸渍后的炭纤维毡的上表面撒热固性树脂粉末。其他方面还可以通过活化扩孔处理制备出超高比表面积、合适孔隙比例的活性毡，其广泛应用于化工、环保、储能等方面，同时也可以作为载体应用于特殊领域。

目前国内冶金、光伏等行业对保温材料具有极大的需求量，传统黏胶基石墨软毡多采用碳毡-真空烧结-石墨软毡的工艺路线，其生产成本高、生产效率低、产品有明显的掉渣、裙边现象，当应用于光伏行业时掉灰、掉渣等现象会明显的影响单晶硅的产品质量，无法满足客户的需求。在性能方面我国黏胶基石墨软毡的原材料强度低、灰分高、针刺及编织工艺落后于国外较多，国内多采用含磷催化剂虽在一定程度上增加了黏胶的碳收率，但在生产过程存在较大的隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种黏胶基碳纤维复合材料石墨毡的制备工艺及制得的黏胶基碳纤维复合材料石墨毡。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题：

黏胶基碳纤维复合材料石墨毡的制备工艺，包括以下步骤：

步骤一：黏胶基白毡预氧化后制成碳纤维预氧毡，浸泡于1％磷酸氢二胺溶液中，然后烘干，进入预氧炉加热处理，得到预氧毡；

步骤二：将预氧毡经连续预处理炉后制成黏胶基碳纤维预处理毡，所述连续预处理炉的处理温度为630-650℃，得到预处理毡；

步骤三：将预处理毡经连续式碳化石墨化炉处理后制成黏胶基碳纤维石墨毡，所述连续式碳化石墨化炉的处理温度为1900-2400℃。

有益效果：经连续预处理炉处理，进行去除毡中大部分水及焦油，为后续碳化石墨化炉减轻除杂压力，减少后续工段杂质挥发量，延长了后续碳化石墨化一体化设备生产周期，降低设备保养维护频率，从而大大提供生产效率。

进行连续式碳化石墨化炉一体化生产的原料可以得到更高的收率、更高的宽幅，更低的灰分值，并且使得连续式碳化石墨化炉一体化可以进行更长的生产周期，提升了生产效率，提高了产量。

本发明在传统的连续式碳化石墨化炉一体化生产工艺基础上进行改进，通过预处理工艺处理后再进行连续式碳化石墨化炉一体化生产的原料可以得到更高的收率、更高的宽幅，生产效率得到了提高，能耗较间歇炉降低40％以上，产品质量在掉灰、掉渣等方面有了极大的提升，基本能够满足光伏市场的需要。