[发明专利]一种炭/炭复合材料空心板的制备方法

说明书

一种炭/炭复合材料空心板的制备方法，包括以下步骤：（1）原材料及模具准备；（2）制坯；（3）坯体固化；（4）炭化处理；（5）高温处理；（6）增密处理：将坯体进行化学气相沉积和/或树脂浸渍‑固化‑炭化‑高温循环的工艺方式增密；（7）机加工处理。本发明方法制备的炭/炭复合材料空心板，产品的总质量轻，在满足力、热学性能的同时，大大降低了生产成本；此外，制得的空心板提供了导气通道，用于制造高温炉，为高温炉热场、冷却速度、冷却点进行精准设计提供了可能，有利于提高高温炉产品质量的稳定性高温炉。

技术领域

本发明涉及一种炭/炭复合材料板的制备方法，特别是涉及一种炭/炭复合材料空心板的制备方法。

背景技术

炭/炭复合材料，即炭纤维增强炭基体复合材料，是一种性能优异的新材料。它综合了炭材料的特殊性能和炭纤维优异的力学性能，如：密度低、比强度高、比模量高、膨胀系数低、导热性好、耐高温等。以此，炭/炭复合材料在高温热场材料中有着广泛的应用。目前，国内的高温热场（如硅单晶拉制炉、多晶硅铸锭炉等）一般使用的是石墨热场、炭/炭复合材料热场。但是较厚板材（如120mm左右的）都使用的是实心板材。为了满足特定高温炉的设计要求，需要在板材中间留有指定的导气通道，增加了制备的成本和难度。

空心板是指将板的横截面做成空心的板材。常见的有混凝土浇筑的空心板、中空防火保温板（建筑内外墙使用）。

中国专利CN200420097130.3中公开了一种高性能防火保温复合隔墙石膏板的制备方法，它的两侧分别为一层双纤维加强石膏板，两层双纤维加强石膏板之间设有一层中间等距离分布有一排圆孔的防火保温空心板，双纤维加强石膏板与防火保温空心板之间通过粘接剂粘接在一起。该方法制得产品不能在高温热场中使用。

中国专利CN 205224324U中公开了一种保温蜂窝板的制备方法。使用铝合金板材制作，制成的保温蜂窝板具有造价低廉、保温隔音和安装稳定的优点；但是该产品同样不能在高温热场中使用。

中国专利CN206048918U中公开了一种碳碳平板的制备方法，该碳碳平板包括2层或2层以上的碳纤维布，碳纤维布之间添加由短碳纤维组成的增强结构填充层，所述短碳纤维的长度为0.1mm。该实用新型的短纤维增强层，通过特定方式让碳纤维在Z轴方向与XY轴方向碳纤维形成交联，消除了平行叠层使用的不定型碳填充源碳原子不规则排列带来的Z轴强度几乎没有的缺陷；消除了XY向纤维因刺针导致碳纤维断裂导致强度降低的缺陷，并且提升了纤维体均值密度；相对于用长短碳纤维压制成型的碳碳板材，在XYZ三个维度的碳纤维体密度和方向强度更高。但是该方法制成的产品为实心板，重量较大；如需增加导气通道，必然提高制备的成本和难度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供了一种重量轻，能够满足特定高温热场使用的同时，满足导气管道需要的炭/炭复合材料空心板的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种炭/炭复合材料空心板的制备方法，包括以下步骤：

（1）原材料及模具准备：准备好上面板坯体，芯部坯体，下面板坯体，树脂粘结剂；准备好模具架和模芯杆；

（2）制坯：（a）将步骤（1）准备的所述上面板坯体，所述芯部坯体，所述下面板坯体均匀涂刷所述树脂粘结剂；

（b）将经步骤（a）处理后的所述芯部坯体、所述模芯杆依次多层放置在所述模具架上，所述模芯杆两头串在所述模具架的螺纹杆上，每穿上一根所述模芯杆，分别在所述螺纹杆上串上等高钢片；