[发明专利]一种碳纤维保温板的制备方法

摘要

本发明公开了一种碳纤维保温板的制备方法。本发明制备的碳纤维保温板，采用复合碳纤维材料，提升了保温板的耐高温性能，工艺采用真空抽滤一次成型，整体性能好；产品表面进行处理，提高了产品质量，延长了产品的使用寿命。

主权项

1.一种碳纤维保温板的制备方法，该方法包括如下步骤：(1)制备碳纤维复合材料在真空条件下，将碳纤维放入2150℃‑2225℃环境中锻烧2‑3h，将锻烧后的碳纤维基体用硝酸和硫酸的混合溶液在50‑70℃浸泡50‑80min，接着用去离子水冲洗至中性，最后烘干待用；取10‑12mL复合催化剂，加入浓度为2mol/L的氨水90‑120mL，再加入30‑50mL无水乙醇，搅拌使其混合均匀；将的混合溶液转移到高压反应釜中，将所得的碳纤维预制体放入釜中浸渍8‑10h；将反应釜浸入120‑140℃的油浴中反应2‑3h；用冷水对反应釜急冷，使其温度降至室温，取出碳纤维预制体，在不断翻动的情况下阴干；将所得的试样转入真空碳管炉中锻烧、还原，得加载有金属催化剂Ni颗粒的碳纤维预制体；将所得碳纤维预制体装载在真空碳管炉中，进行沉积增密，其中，主要工艺参数为：温度1200‑1300℃，管道天然气气体流量范围为5‑7L，气氛压力控制为1.5‑2KPa，沉积时间为50‑60h；将所得沉积增密后的样品在2200‑2250℃温度下高温石墨化处理2h‑3h，自然冷却后，磨碎，得到长度为10‑30mm的碳纤维丝占比为50％‑90％，长度为1‑5mm的碳纤维丝占比为10％‑50％的复合碳纤维材料；(2)坯体真空抽滤成型真空抽滤复合碳纤维材料浆液，形成坯体：按重量份称取复合碳纤维材料1‑3份、分散剂1‑2份和水100份，搅拌均匀得到复合碳纤维材料浆液，将复合碳纤维材料浆液浇注在真空抽滤模具中，抽滤形成坯体，向真空抽滤模具中浇注树脂溶液直到溶液浸没坯体，启动真空抽滤，抽走多余的树脂溶液；(3)坯体固化成型以5‑10℃/min的升温速率将抽走多余的树脂溶液后的坯体加热至200‑300℃；然后将坯体在真空或是惰性气体的环境中，加热至600‑1200℃进行炭化处理；(4)坯体表面处理将炭化后的坯体进行表面打磨、吸尘处理，处理好后再进行表面抗氧化性处理和/或表面加固处理；(5)坯体高温处理将表面处理后的坯体转移到真空或是惰性气体的环境中，加热至2000‑2800℃进行高温处理，制备成碳纤维保温板。