1.本实用新型涉及碳纤维硬毡技术领域，具体为一种石墨化碳纤维复合硬毡。
背景技术：
2.随着光伏，太阳能，半导体行业及科研等领域对高温炉，真空炉的需求不断增加，隔热材料的需求也在不断增加，对隔热材料的性能要求也在不断提高。传统隔热材料在使用过程中存在隔热效果差、强度低、易变形、使用寿命短、更换频繁等问题很难满足行业的新需求。
3.现有技术使用的碳纤维硬毡长期处于高温、含有腐蚀杂质的使用环境中，易老化变薄，机械强度降低，容易出现硬毡“掉渣”“粉化”的现象，其安全性降低。
技术实现要素：
4.本实用新型就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种石墨化碳纤维复合硬毡，既能保证炉内热场的均匀，又能防止炉内热量的流失，机械强度也高于普通隔热材，而且一次成型，工艺较简单。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种石墨化碳纤维复合硬毡，包括pan基碳纤维毡、碳布和石墨纸，所述pan基碳纤维毡浸渍热固性树脂，pan基碳纤维毡的两侧均粘接有碳布，所述碳布的外侧粘接有石墨纸。
7.优选的，所述pan基碳纤维毡为一层或多层。
8.优选的，所述pan基碳纤维毡中碳的含量大于90％。
9.优选的，所述热固性树脂为酚醛树脂。
10.优选的，所述碳布为聚丙烯腈碳纤维布，克重为300g/m2‑
600g/m2。
11.优选的，所述石墨纸为柔性石墨纸，厚度为0.2mm
‑
2mm。
12.优选的，所述碳布与pan基碳纤维毡、石墨纸之间均通过粘结剂固定。
13.优选的，所述粘结剂包括苯酚、二甲苯酚、炭黑其中的一种或几种、酚醛树脂和偶联剂。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
15.本实用新型的碳布能够极大的提高硬毡的机械强度，而且也能减少硬毡在使用过程的“掉渣”现象，而且当硬毡受到强大冲击力时，可以吸收大量撞击能，提高硬毡的安全性，外层石墨纸散热效率高，可以消除炉内“热点”区域，保证炉内温度的均匀性，也可以有效的隔绝炉内高温气流直接对硬毡基材的气流冲刷，起到隔热屏作用，延长使用寿命。内层的pan基碳纤维毡且有很好隔热性，防止热量的流失。本实用新型的石墨化碳纤维复合硬毡既能保证炉内热场的均匀，又能防止炉内热量的流失，机械强度也高于普通隔热材，而且一次成型，工艺较简单。
附图说明
16.图1为本实用新型的结构示意图。
17.图中：1
‑
pan基碳纤维毡；2
‑
碳布；3
‑
石墨纸。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.如图1所示，一种石墨化碳纤维复合硬毡，包括pan基碳纤维毡1、碳布2和石墨纸3，所述pan基碳纤维毡1浸渍热固性树脂，pan基碳纤维毡1的两侧均粘接有碳布2，所述碳布2的外侧粘接有石墨纸3。
20.具体结构为：pan基碳纤维毡1为一层或多层，具体的层数设置需要根据所需硬毡的体密度与厚度；
21.pan基碳纤维毡1中碳的含量大于90％；
22.热固性树脂为酚醛树脂；
23.碳布2为聚丙烯腈碳纤维布，克重为300g/m2‑
600g/m2；
24.石墨纸3为柔性石墨纸3，厚度为0.2mm
‑
2mm；
25.碳布2与pan基碳纤维毡1、石墨纸3之间均通过粘结剂固定，粘结剂为酚醛树脂，其占比为30％
‑
80％，苯酚、二甲苯酚、炭黑其中的一种或几种，其占比5％
‑
10％，偶联剂占比0.1％
‑
0.5％，其余为增稠剂、发泡剂及环氧树脂等，其中的粘结剂用量为200g/m2
‑
1000g/m2。
26.制备方法为：pan基碳纤维软毡浸渍热固性树脂，浸渍完经辊轮挤压出多余树脂，得到pan基碳纤维毡1；
27.准备石墨纸3与聚丙烯腈碳纤维布各两张，形状与pan基碳纤维毡1相同，边部尺寸大于pan基碳纤维毡10mm
‑
20mm，分别涂刷适量粘结剂，将聚丙烯腈碳纤维布贴合在石墨纸3上面，贴合完成后继续在聚丙烯腈碳纤维布另一面上涂抹适量粘结剂，将预先准备好的pan基碳纤维毡1铺设在涂有粘结剂的碳纤维布上，根据所需硬毡的体密度与厚度可以选择铺设pan基碳纤维毡1的层数，本申请的硬毡体密度为0.16g/cm3，厚度为15mm；
28.将另一张聚丙烯腈碳纤维布贴合在已铺设好的pan基碳纤维毡1上，然后在聚丙烯腈碳纤维布的另一面继续涂抹适量粘结剂，最后将另一张石墨纸3与之贴合，完成后制成单层或者多层的半成品；
29.将制成的半成品放入模具内，在热压机内进行热压固化，温度210℃，时间2h，变成具有一定形状尺寸的碳纤维硬毡毛坯。
30.将制成的碳纤维硬毡毛坯在真空高温炉内烧结，真空度200pa以下、炉温2200℃，去除原料及生产过程中的杂质，并使碳原子晶格排列更加有序整齐，高温烧结完成后制得含碳量大于99wt％、灰分小于20ppm、厚度方向上的压缩强度≥0.7mpa、弯曲强度≥1.20mpa的石墨化碳纤维复合硬毡。
31.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用
新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
技术特征：
1.一种石墨化碳纤维复合硬毡，其特征在于：包括pan基碳纤维毡、碳布和石墨纸，所述pan基碳纤维毡浸渍热固性树脂，pan基碳纤维毡的两侧均粘接有碳布，所述碳布的外侧粘接有石墨纸。2.如权利要求1所述的一种石墨化碳纤维复合硬毡，其特征在于：所述pan基碳纤维毡为一层或多层。3.如权利要求1所述的一种石墨化碳纤维复合硬毡，其特征在于：所述热固性树脂为酚醛树脂。4.如权利要求1所述的一种石墨化碳纤维复合硬毡，其特征在于：所述碳布为聚丙烯腈碳纤维布，克重为300g/m2‑
600g/m2。5.如权利要求1所述的一种石墨化碳纤维复合硬毡，其特征在于：所述石墨纸为柔性石墨纸，厚度为0.2mm
‑
2mm。6.如权利要求1所述的一种石墨化碳纤维复合硬毡，其特征在于：所述碳布与pan基碳纤维毡、石墨纸之间均通过粘结剂固定。
技术总结
本实用新型公开了一种石墨化碳纤维复合硬毡，包括PAN基碳纤维毡、碳布和石墨纸，所述PAN基碳纤维毡浸渍热固性树脂，PAN基碳纤维毡的两侧均粘接有碳布，所述碳布的外侧粘接有石墨纸。碳布能够极大的提高硬毡的机械强度，而且也能减少硬毡在使用过程的“掉渣”现象，外层石墨纸散热效率高，可以消除炉内“热点”区域，保证炉内温度的均匀性，也可以有效的隔绝炉内高温气流直接对硬毡基材的气流冲刷，起到隔热屏作用，延长使用寿命。内层的PAN基碳纤维毡且有很好隔热性，防止热量的流失。本实用新型的石墨化碳纤维复合硬毡既能保证炉内热场的均匀，又能防止炉内热量的流失，机械强度也高于普通隔热材，而且一次成型，工艺较简单。工艺较简单。工艺较简单。
技术研发人员：刘鹏武 徐滨 解士琳 王杰 王泽
受保护的技术使用者：山东众途复合材料有限公司
技术研发日：2020.12.29
技术公布日：2021/10/23
再多了解一些
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