[发明专利]一种沥青基硬质碳纤维保温材料一次涂层工艺烧结方法

说明书

本发明涉及一种沥青基硬质碳纤维保温材料一次涂层工艺烧结方法，属于保温材料技术领域，包括以下步骤：基体制备、配制预处理料、使用预处理料、配制涂层料、使用涂层料。本发明的方法优化了涂层工艺，在原有工艺基础上降低10％成本，扩大30％产能，二次涂层和一次涂层产品状态如下，涂层效果基本相似，优化涂层工序后并不影响涂层效果；解决了在硬质碳纤维保温材料增加高温炉利用率降低、产能下降、成本增加的问题，满足了市场对硬质碳纤维保温材料的需求。

技术领域

本发明涉及保温材料技术领域，具体是一种沥青基硬质碳纤维保温材料一次涂层工艺烧结方法。

背景技术

硬质碳纤维保温材料是光伏行业单晶硅生产制造的主要耗材，具有密度小，导热系数小，含碳量高等特点，近年来，随着光伏行业爆发式增长，单晶硅尺寸不断增加，大尺寸热场36吋、40吋成为主流，光伏行业对硬质碳纤维保温材料的需求不断增加，但由于“双控节能政策”，光伏行业对硬质碳纤维保温材料提出了高性能低成本的要求。

制作硬质碳纤维使用的烧结炉为尺寸固定的长方体真空烧结炉，随着制作产品尺寸的增加，真空烧结炉内产品装炉量减少，导致产能下降，成本增加，若使用传统工艺，无法满足客户新的成本需求。

硬质碳纤维产品表面在单晶炉内非常容易受到各种腐蚀，因此在生产工艺中主要包含两次涂层工艺，功能分别起到基底填充和打磨加密的作用，两次涂层后均需要碳化处理，是生产工艺中占用高温炉占比最大的工序，在不影响硬质碳纤维保温材料的性能同时降低生产成本的问题，最佳的选择是优化生产工艺，提高生产效率，若将两次涂层的功能合并到一次完成，便可减少一次碳化工序，释放产能，减低生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种沥青基硬质碳纤维保温材料一次涂层工艺烧结方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种沥青基硬质碳纤维保温材料一次涂层工艺烧结方法，包括以下步骤：

基体制备：对碳纤维软毡进行处理，然后缠绕至成型模具上，依次进行固化处理和碳化处理，得到硬质碳纤维保温材料毛坯件，将硬质碳纤维保温材料毛坯件机械加工，得基体加工件；

配制预处理料；

使用预处理料：将预处理料均匀涂刷至基体加工件表面，进行固化处理，然后整平；

配制涂层料；

使用涂层料：将涂层料均匀涂刷在整平后的基体加工件表面，然后进行打磨，再进行后固化处理和后碳化处理。

作为本发明的进一步技术方案，所述基体制备时，碳纤维软毡为沥青基软毡，沥青基软毡丝径为12-18μm，密度为0.125g/cm³，通过浸渍或喷淋胶黏剂进行处理。

作为本发明的更进一步技术方案，所述基体制备时，固化处理为在160-180℃处理6-9h；碳化处理为在1600-2000℃处理14-20h。

作为本发明的再进一步技术方案，所述预处理料包括如下重量份的原料：环氧树脂80-90份、固化剂8-9份、纤维1-3份、石墨填充料3-5份；制备时将原料混合，真空搅拌即得。

作为本发明的再进一步技术方案，所述环氧树脂为型号为CYDW-125的水性环氧树脂；所述固化剂为CYDHD-2321；所述纤维为沥青基短纤，长度为0.5mm、0.8mm、1mm、1.5mm中的一种或多种；所述石墨填充料为球状的石墨粉或片状结构石墨烯中的至少一种；所述真空搅拌是在真空度为-1MPa下，3000r/min搅拌10-15min。

作为本发明的再进一步技术方案，所述使用预处理料时，每1kg基体加工件涂覆预处理料的涂覆量为0.15-0.4kg，更优选为0.25kg；固化处理为在80-140℃处理2-5h。