[发明专利]一种低密度碳纤维硬质保温毡及其制备方法

权利要求书

1.一种低密度碳纤维硬质保温毡的制备方法，其特征在于，步骤如下：

(1)以碳含量≥92％的碳纤维为原料，将碳纤维短切成3-30mm，用梳理机梳理成毛丝并制成网胎，网胎克重为20-400g/m²，厚度为0.2-200mm，密度为0.08-0.2g/cm³，碳纤维排布方向与网胎所在平面基本一致；

(2)使用针刺方法将2-40层网胎针刺复合成一个网胎单元，针刺方向为纵向，网胎单元平铺方向为横向，即针刺方向与网胎单元所在平面垂直，针刺的密度为2-50针/cm²；

(3)采用雾气喷涂方法对上述制得的网胎单元进单面或双面喷胶，喷胶量为0.8-1.2kg/m²；

(4)将喷胶后的网胎单元与网胎单元或防护膜层叠；

(5)将热压机预热到110-120℃后，立刻将层叠好的材料放置在热压机内，加压至压强3-5MPa，继续升高热压机温度到195℃，并保持此温度下持续1-10小时后，让热压机自然降温到100℃以下，取出产品准备碳化；

(6)将上步骤产品放置到碳化设备中，设定升温曲线，用时3h升温至300℃，此时通入氩气保护，用时20h升温至700℃，再用时3.5h升温至1050℃，1050℃下恒温3-10小时，自动降温至60℃以下，将产品取出准备高温纯化；

(7)将碳化后的产品置于高温纯化设备中，抽真空至10帕以下，设定升温曲线，用时5h升温至1050℃，用时6h升温至1600℃，用时6h升温至2200℃，2200℃下恒温3-10小时，自动降温至60℃以下，将其取出即得到碳纤维硬质保温毡初级产品；

(8)将上述初级产品机械加工成高温炉所需产品。

2.根据权利要求1所述的低密度碳纤维硬质保温毡的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的碳纤维原料，是黏胶、沥青、聚丙烯晴、酚醛为原料碳化而成的碳纤维。

3.根据权利要求1所述的低密度碳纤维硬质保温毡的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述胶为低粘度粘合剂，选用酚醛树脂、呋喃树脂或双马树脂中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的低密度碳纤维硬质保温毡的制备方法，其特征在于，步骤(3)中采用数控喷胶机进行数控高压单元双面雾气喷涂，喷胶机上设有备用喷头。

5.根据权利要求1所述的低密度碳纤维硬质保温毡的制备方法，其特征在于，步骤(4)中防护膜包括12k、6k碳纤维布或0.5-2mm石墨纸。

6.根据权利要求1所述的低密度碳纤维硬质保温毡的制备方法，其特征在于，步骤(4)中层叠的方式包括网胎单元与网胎单元层叠，层数为2-40层；网胎单元与同种或不同种的防护膜层叠，网胎单元与防护膜的层数均为至少1层。

7.根据权利要求1所述的低密度碳纤维硬质保温毡的制备方法，其特征在于，步骤(8)中的机械加工包括切方、圆、开孔、洗薄方式。

8.由权利要求1-7任一所述方法制备而成的低密度碳纤维硬质保温毡，其特征在于，包括若干网胎单元层，网胎单元层之间粘合在一起；所述网胎单元层包括若干网胎层，网胎层之间通过针刺连接在一起。

9.根据权利要求8所述的低密度碳纤维硬质保温毡，其特征在于，所述网胎单元层还可以与防护膜层粘合在一起，防护膜层数量至少为1层，所述网胎单元层与防护膜层的粘合排列方式可以是一层对一层地间隔排布，也可以是一层对多层地间隔排布，也可以是多层对一层地间隔排布，也可以是上述三种间隔排布方式的随机组合。