[发明专利]一种高纯度低杂质的多晶炉热场保温层及其制备工艺

摘要

本发明是一种高纯度低杂质的多晶炉热场保温层，包括内保温层和等静压高纯石墨片，内保温层为PAN基长纤硬毡，在内保温层表面上喷涂酚醛树脂胶，多个等静压高纯石墨片等距贴合在内保温层表面喷涂酚醛树脂胶上，且每个等静压高纯石墨片与其相邻的等静压高纯石墨片留有空隙，保温层的制备工艺包括PAN基长纤硬毡制备—浸渍、喷涂酚醛树脂胶—贴等静压石墨片—碳化—高温纯化—机械加工。

主权项

1.一种高纯度低杂质的多晶炉热场保温层，包括内保温层和等静压高纯石墨片，其特征在于：所述内保温层为PAN基长纤硬毡，在所述内保温层表面上喷涂酚醛树脂胶，所述多个等静压高纯石墨片等距贴合在内保温层表面喷涂酚醛树脂胶上，且每个等静压高纯石墨片与其相邻的等静压高纯石墨片留有空隙，所述保温层的制备工艺，具体包括以下步骤：（1）PAN基长纤硬毡制备a.短切：采用PAN基碳纤维丝等长切割成4cm长；b.梳理：过梳理机梳理成单纤维状态，使输出的纤网中纤维从单向排列转变成一定程度的杂乱排列；c.编网：交叉折叠编织成1cm厚网胎；d.针刺：平板针刺成在纵向缠结，使之形成在横向和纵向均有一定强度的准三维交叉网络结构，制得PAN基长纤软毡；（2）喷涂树脂胶：将制得的1cm厚PAN基长纤软毡表面喷涂酚醛树脂胶，然后10层横纵交错叠加一起浸渍酚醛树脂胶，热压成型，热压温度一般为160‑165℃，时间为1.2‑1.5min，机械加工消除多余毛刺边角料；（3）贴等静压高纯石墨片：在PAN基长纤碳毡喷涂酚醛树脂胶的表面等距贴合铺满等静压高纯石墨片，并且在贴合过程中每个等静压高纯石墨片与其相邻的等静压高纯石墨片都留有空隙；（4）碳化：将步骤（3）得到的放入至烧结炉中，在惰性气体下保护下，按给定的速率升温加热，温度升至200‑220℃，使固化后的树脂进行分解、聚合反应，然后将温度升至800‑1100℃，保温4‑6h，让氢、氧等挥发组分脱离，残留下纯碳；（5）高温纯化：将步骤（4）继续加热升温1900‑2100℃，保温时间为4‑10h，根据密度和导热率参数来控制烧结温度和时间；排除材料内部的杂质，提高纯度；（6）机械加工：温度冷却至室温，通过机加工成所需的形状。