[发明专利]一种由炭纤维球制成的硬质炭纤维保温材料的制备方法

权利要求书

1.一种由炭纤维球制成的硬质炭纤维保温材料的制备方法，其特征是：包括下述步骤：

1)、纤维破碎混合：取70～80份长度为3～10mm的短切炭纤维、3～15份树脂粉末，10～30份长度为3～5mm的有机纤维，破碎并混合，制得纤维长度为1～3mm的混合料；

2)、滚圆造粒：在步骤1)制得的破碎混合料里添加10～20份浓度为5～30％的成球液体粘结剂后，用圆盘造粒机进行滚圆包覆成球，并过筛，制得直径为0.5～10mm，密度为0.06～0.20g/cm³的炭纤维球；

3)、模压成型：将步骤2)制得的炭纤维球置于成型压模的模具中，使纤维球在模具中分布均匀后加热至80～200℃，在0.01～0.1MPa的压力下模压成型，制得保温材料预制体；

4)、烘干固化：将制得的保温材料预制体放入烘干固化设备中，在130℃～180℃下烘干并固化粘结；

5)、加固贴层：用炭纤维布、炭纤维毡或者0.1～1mm的炭纤维复合树脂板通过贴附剂，贴附在步骤4)制得的固化后的预制体表面，制成炭纤维成型体；

6)、炭化处理：将步骤5)制得的炭纤维成型体再进行炭化温度为650℃～900℃，炭化时间为30min～120min的炭化处理；

7)、切割打磨：按照所要求的尺寸，对步骤6)处理后的炭化成型体进行切割打磨处理；

8)、表面处理：将柔性石墨纸通过贴附粘结剂贴附在打磨处理后的炭化成型体表面，或采用气相沉积在炭化成型体表面沉积5～50微米炭化硅；

9)、高温石墨化：对完成表面处理的炭化成型体进行高温石墨化处理，处理温度为1800℃～2500℃，处理时间30min～120min，制得石墨成型体，即制得硬质炭纤维保温材料。

2.根据权利要求1所述的一种由炭纤维球制成的硬质炭纤维保温材料的制备方法，其特征是：所述的有机纤维是聚乙烯醇纤维或粘胶纤维。

3.根据权利要求1所述的一种由炭纤维球制成的硬质炭纤维保温材料的制备方法，其特征是：所述的树脂粉末是酚醛树脂粉末、环氧树脂粉末、脲醛树脂粉末、沥青粉末的一种或几种混合。

4.根据权利要求1所述的一种由炭纤维球制成的硬质炭纤维保温材料的制备方法，其特征是：所述的成球液体粘结剂是酚醛树脂乳液或溶液、糠醛树脂乳液或溶液、环氧树脂乳液或溶液、聚乙烯醇水溶液、聚丙烯酰胺水溶液的一种或几种的混合液。

5.根据权利要求1所述的一种由炭纤维球制成的硬质炭纤维保温材料的制备方法，其特征是：所述的贴附剂是软化点为150～300℃沥青、粒度50～200目的碳粉或碳化硅粉、长径比5/1～130/1炭纤维、热固性树脂。

6.根据权利要求5所述的一种由炭纤维球制成的硬质炭纤维保温材料的制备方法，其特征是：所述的热固性树脂是酚醛树脂、糠醛树脂、环氧树脂中的一种或几种。

7.根据权利要求1和5所述的一种由炭纤维球制成的硬质炭纤维保温材料的制备方法，其特征是：所述的炭纤维是沥青基炭纤维、粘胶基炭纤维、聚丙烯腈基炭纤维、聚酰亚胺基炭纤维、聚乙烯醇基炭纤维或木质素基炭纤维。