[发明专利]一种高密度多角度编制碳纤维碳碳筒的制备方法

摘要

本发明公开了一种高密度多角度编制碳纤维碳碳筒的制备方法，具体包括如下步骤：将碳纤维切短，用梳理机梳理成毛丝并制成网胎；使用针刺方法将单层网胎与单向排列碳纤维长丝针刺成单元层；将两层单元层相互交叉平铺针刺成复合碳纤维预刺层；将复合碳纤维预刺层缠绕在托网磨具上面，形成‑90度到90度多角度方向针刺纤维；使用高渗透雾气喷涂方法对上述制得的胚体进行内部单向喷胶；渗胶后的材料依次经过热压、碳化和纯化得到碳纤维保温筒初级产品，经机械加工成高温炉所需产品。产品密度1.1‑1.8g/cm3，其耐保温性使用寿命长，碳纤维含量高，使用寿命增加10％‑30％，提高了连续生产周期；使用环境广。

主权项

1.一种高密度多角度编制碳纤维碳碳筒的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：(1)以碳含量≥92％的碳纤维为原料，将碳纤维短切，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)使用针刺方法将单层网胎与单向排列碳纤维长丝针刺成单元层，针刺的密度为2‑50针/cm2；(3)将两层单元层相互交叉平铺针刺成复合碳纤维预刺层；(4)将复合碳纤维预刺层缠绕在托网磨具上面，使用弧形剥网针刺装置将复合碳纤维预刺层，依次反复针刺到需要规格胚体；同时在针刺过程托网磨具需环绕轴顺时针和轴向同步点动移动，每次同步环绕弧长2mm‑30mm，轴向同步点动移动距离0.5mm‑9mm，形成‑90度到90度多角度方向针刺纤维；(5)使用高渗透雾气喷涂方法对上述制得的胚体进行内部单向喷胶，胶液自胚体内壁向外壁依次呈单方向连续运动，直到胚体的各部位均布胶液；(6)将渗透胶的产品置相应的磨具并预热磨具90‑120℃后，加压继续升高磨具温度到200℃，并保持此温度下持续1‑8小时后，让磨具自然降温到100℃以下，取出产品准备碳化；(7)将上步骤产品放置到碳化设备中，设定升温曲线，用时4h升温至350℃，此时通入氩气保护，用时15h升温至680℃，再用时4h升温至1080℃，降1050℃下恒温5‑15小时，自动降温至70℃以下；(8)重复(5)(6)(7)步骤控制产品密度达到1.1—2.0g/cm3；(9)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6h升温至1100℃，用时7h升温至1700℃，用时7h升温至2200℃，2200℃恒温5‑15小时，自动降温至70℃以下，将其取出即得到一种高密度碳碳复合材料初级产品；(10)将上述初级产品机械加工成高温炉所需一种高密度碳碳复合材料容器。