CN102990800A - 单晶硅炉热场支撑隔热部件碳纤维预制体的制备方法 - Google Patents
单晶硅炉热场支撑隔热部件碳纤维预制体的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102990800A CN102990800A CN2012102940370A CN201210294037A CN102990800A CN 102990800 A CN102990800 A CN 102990800A CN 2012102940370 A CN2012102940370 A CN 2012102940370A CN 201210294037 A CN201210294037 A CN 201210294037A CN 102990800 A CN102990800 A CN 102990800A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbon
- density
- thermal field
- prefabricated body
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
Abstract
本发明提供单晶硅炉热场支撑隔热部件碳纤维预制体的制备方法，预制体采用碳布、碳纤维或网胎的不同组合，及铺设过程中纤维的配置，通过控制针刺密度，制备成具有密度梯度和变结构的整体结构预制体；所述预制体的内形面为高密度结构层，采用碳布、碳纤维缠绕或薄网胎，单元层铺设方式，逐层叠加、逐层针刺；所述预制体的外形面为低密度功能层，采用薄网胎逐层铺设、针刺而成；所述预制体的变结构通过控制纤维的配置及针刺的密度实现。这种碳纤维预制体的制备方法，方法比较简单，复合制成的碳碳复合材料，是功能与结构兼备的材料，用于制造单晶硅生长炉支撑与隔热一体化热场材料。
Description
技术领域
本发明属于热场碳碳复合材料技术领域，具体涉及单晶硅炉热场支撑于隔热一体化部件碳纤维预制体制备技术。
技术背景
碳纤维预制体，经现代化的化学高温、高压力、各项碳／碳沉积工艺处理后，具有耐高温、耐摩擦、耐腐蚀、质地轻等特性，是现代化发展公认的高科技新材料，是航空航天重要结构件的新型制品。碳纤维预制体作为制造单晶硅炉热场支撑与隔热一体化部件的高性能增强材料，一次性整体成型，形成密度梯度及变结构的整体结构预制体，兼具结构与功能一体化的材料，气密性好，抗热辐射性好，抗硅化性好，保温性好，使用周期长，节能效果极佳。是节能降耗的典型热场材料。
发明内容
本发明提供单晶硅炉热场支撑隔热部件碳纤维预制体的制备方法，所述预制体采用碳布、碳纤维或网胎的不同组合，及铺设过程中纤维的配置，通过控制针刺密度，制备成具有密度梯度和变结构的整体结构预制体；
所述预制体的内形面为高密度结构层，采用碳布、碳纤维缠绕或薄网胎，单元层铺设方式，逐层叠加、逐层针刺；
所述预制体的外形面为低密度功能层，采用薄网胎逐层铺设、针刺而成；
所述预制体的变结构通过控制纤维的配置及针刺的密度实现，制得预制体功能层整体体积密度为0.13～0.65g/cm；。
进一步地，所述内形面结构层的体积密度为0.45-0.65g/cm3，厚度为2-8mm。
进一步地，所述碳布为碳纤维织造成的平纹布或斜纹布或缎纹布或无纬单向布，其面密度为80-400g/m2，碳布碳纤维为≥6K。
进一步地，所述网胎为纤维长度为30-100mm的短切聚丙烯腈基碳纤维，经无纺非织造的成网工艺制成面密度为20-400g/m2的可针刺无纺织物，网胎碳纤维为≥6K。
进一步地，所述缠绕纤维层的面密度为100-400g/m2，碳纤维为≥6K。
本发明涉及的这种碳纤维预制体的制备方法，方法比较简单，复合制成的碳碳复合材料，是功能与结构兼备的材料，用于制造单晶硅生长炉支撑与隔热一体化热场材料。该制备方法制备的预制体气密性好，抗热辐射性好，抗硅化性好，保温性好，使用周期长，节能效果极佳，是节能降耗的典型热场材料。
具体实施方式
实施例1
采用面密度为260g/m2的平纹布及面密度为50g/m2的网胎铺层后针刺，针刺密度为25-30针/cm2，中间加面密度为180g/m2的6K碳纤维缠绕层，逐层铺设、逐层针刺至厚度为4mm，控制纤维配置，逐层叠加，逐层针刺至厚度为6mm，制得结构层整体体积密度为0.48g/cm3；在结构层外层基础上，逐层铺设网胎针刺，面密度为200g/m2，针刺密度为15-20针/cm2，制得外形面厚度为55mm的预制体，其层间密度为6层/10mm，制得预制体功能层整体体积密度为0.13g/cm3；。
本发明提供的这种碳纤维预制体的制备方法，方法简单，预制体气密性好，抗热辐射性好，抗硅化性好，保温性好，使用周期长，节能效果极佳，是节能降耗的典型热场材料。
本发明所述的具体实施方式并不构成对本申请范围的限制，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够作出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.单晶硅炉热场支撑隔热部件碳纤维预制体的制备方法，其特征在于，所述预制体采用碳布、碳纤维或网胎的不同组合，及铺设过程中纤维的配置，通过控制针刺密度，制备成具有密度梯度和变结构的整体结构预制体；
所述预制体的内形面为高密度结构层，采用碳布、碳纤维缠绕或薄网胎，单元层铺设方式，逐层叠加、逐层针刺；
所述预制体的外形面为低密度功能层，采用碳纤维网胎逐层铺设、针刺而成；
所述预制体的变结构通过控制纤维的配置及针刺的密度实现，制得预制体功能层整体体积密度为0.13～0.65g/cm3。
2.根据权利要求1所述单晶硅炉热场支撑隔热部件碳纤维预制体的制备方法，其特征在于，所述内形面结构层的体积密度为0.45-0.65g/cm3，厚度为2-8mm。
3.根据权利要求1所述单晶硅炉热场支撑隔热部件碳纤维预制体的制备方法，其特征在于，所述碳布为碳纤维织造成的平纹布或斜纹布或缎纹布或无纬单向布，其面密度为80-400g/m2，碳布碳纤维为≥6K。
4.根据权利要求1所述单晶硅炉热场支撑隔热部件碳纤维预制体的制备方法，其特征在于，所述网胎为纤维长度为30-100mm的短切聚丙烯腈基碳纤维，经化学或物理的成网工艺制成面密度为20-400g/m2的可针刺无纺织物，网胎碳纤维为≥6K。
5.根据权利要求1所述单晶硅炉热场支撑隔热部件碳纤维预制体的制备方法，其特征在于，所述缠绕纤维层的面密度为100-400g/m2，碳纤维为≥6K。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210294037.0A CN102990800B (zh) | 2012-08-17 | 2012-08-17 | 单晶硅炉热场支撑隔热部件碳纤维预制体的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210294037.0A CN102990800B (zh) | 2012-08-17 | 2012-08-17 | 单晶硅炉热场支撑隔热部件碳纤维预制体的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102990800A true CN102990800A (zh) | 2013-03-27 |
| CN102990800B CN102990800B (zh) | 2015-03-25 |
Family
ID=47920169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210294037.0A Active CN102990800B (zh) | 2012-08-17 | 2012-08-17 | 单晶硅炉热场支撑隔热部件碳纤维预制体的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102990800B (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108191448A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-06-22 | 航天睿特碳材料有限公司 | 一种缠绕工艺制备碳/碳筒体的方法 |
| CN109516827A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-03-26 | 湖南省鑫源新材料股份有限公司 | 一种高性能碳纤维保温筒的制备方法 |
| CN110253979A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-09-20 | 宜兴市华恒高性能纤维织造有限公司 | 一种由不同密度层构成的针刺预制体及其制备方法 |
| CN111002435A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-14 | 保定顺天新材料股份有限公司 | 一种单晶硅炉用碳碳坩埚预制体编织工艺 |
| CN112250418A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-01-22 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 一种轻质增韧隔热复合材料构件及其制备方法和应用 |
| CN112630096A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-09 | 南京玻璃纤维研究设计院有限公司 | 一种体积密度均匀性的检测装置和方法 |
| CN115366499A (zh) * | 2018-03-27 | 2022-11-22 | 江苏天鸟高新技术股份有限公司 | 一种应用于高速或超高音速飞行器的隔热保温件 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6009605A (en) * | 1995-11-27 | 2000-01-04 | Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation | Method for making fibrous preforms for producing annular parts from a composite material |
| CN1887804A (zh) * | 2006-07-20 | 2007-01-03 | 西安超码科技有限公司 | 单晶硅拉制炉及多晶硅冶炼炉用炭/炭加热器的制备方法 |
| CN102002819A (zh) * | 2010-11-17 | 2011-04-06 | 大连创达技术交易市场有限公司 | 一种碳纤维复合针刺预制体及制备方法 |
| CN201873841U (zh) * | 2010-12-01 | 2011-06-22 | 宜兴市飞舟高新科技材料有限公司 | 一种复合纤维针刺预制体 |
| WO2012072405A1 (de) * | 2010-12-02 | 2012-06-07 | Toho Tenax Europe Gmbh | Unidirektionale faserbänder aufweisender faservorformling aus verstärkungsfaserbündeln und verbundwerkstoff-bauteil |
-
2012
- 2012-08-17 CN CN201210294037.0A patent/CN102990800B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6009605A (en) * | 1995-11-27 | 2000-01-04 | Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation | Method for making fibrous preforms for producing annular parts from a composite material |
| CN1887804A (zh) * | 2006-07-20 | 2007-01-03 | 西安超码科技有限公司 | 单晶硅拉制炉及多晶硅冶炼炉用炭/炭加热器的制备方法 |
| CN102002819A (zh) * | 2010-11-17 | 2011-04-06 | 大连创达技术交易市场有限公司 | 一种碳纤维复合针刺预制体及制备方法 |
| CN201873841U (zh) * | 2010-12-01 | 2011-06-22 | 宜兴市飞舟高新科技材料有限公司 | 一种复合纤维针刺预制体 |
| WO2012072405A1 (de) * | 2010-12-02 | 2012-06-07 | Toho Tenax Europe Gmbh | Unidirektionale faserbänder aufweisender faservorformling aus verstärkungsfaserbündeln und verbundwerkstoff-bauteil |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108191448A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-06-22 | 航天睿特碳材料有限公司 | 一种缠绕工艺制备碳/碳筒体的方法 |
| CN115366499A (zh) * | 2018-03-27 | 2022-11-22 | 江苏天鸟高新技术股份有限公司 | 一种应用于高速或超高音速飞行器的隔热保温件 |
| CN109516827A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-03-26 | 湖南省鑫源新材料股份有限公司 | 一种高性能碳纤维保温筒的制备方法 |
| CN110253979A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-09-20 | 宜兴市华恒高性能纤维织造有限公司 | 一种由不同密度层构成的针刺预制体及其制备方法 |
| CN111002435A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-14 | 保定顺天新材料股份有限公司 | 一种单晶硅炉用碳碳坩埚预制体编织工艺 |
| CN112250418A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-01-22 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 一种轻质增韧隔热复合材料构件及其制备方法和应用 |
| CN112630096A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-09 | 南京玻璃纤维研究设计院有限公司 | 一种体积密度均匀性的检测装置和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102990800B (zh) | 2015-03-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102990800B (zh) | 单晶硅炉热场支撑隔热部件碳纤维预制体的制备方法 | |
| CN101691684B (zh) | 一种针刺预氧丝预制体的制备和碳化方法 | |
| CN102729539A (zh) | 碳纤维穿刺预制体及其制备方法 | |
| CN102990799B (zh) | 多晶硅氢化炉热场带筋保温盖碳纤维预制体的制备方法 | |
| CN108046819B (zh) | 一种结构功能一体化C/C-SiC摩擦材料及制备方法 | |
| CN102424574B (zh) | 碳纤维增强磷酸盐复合材料成型工艺 | |
| RU2008126084A (ru) | Многофункциональные нанокомпозитные материалы с трехмерным армированием | |
| CN108032580B (zh) | 一种制备夹层结构热防护材料的方法及由该方法制得的热防护材料 | |
| CN109056186B (zh) | 一种低密度多角度编制碳纤维硬质保温筒的制备方法 | |
| RU2010150685A (ru) | Способ изготовления фрикционной детали на основе углерод-углеродного композиционного материала | |
| CN108883585A (zh) | 复杂形状的复合结构的制造 | |
| CN101455448A (zh) | 一种薄型保暖弹性内衣面料及其制备方法 | |
| CN207889272U (zh) | 保暖面料 | |
| CN113233910B (zh) | 一种提高碳/碳复合材料厚板增密密度的方法 | |
| CN102529188A (zh) | 一种耐高温蜂窝及其制造方法 | |
| CN103818042A (zh) | 聚丙烯腈基碳纳米纤维-碳纤维多尺度增强体的制备方法 | |
| CN107417944A (zh) | 粗糙毛面纤维毡预浸料、复合材料及复合材料的制备方法 | |
| CN110485047B (zh) | 一种飞机刹车盘用准三维预制体及其制备方法 | |
| CN103879076B (zh) | 编织物针刺毡集合体及其制备方法 | |
| CN113755942A (zh) | 一种支撑隔热一体化保温筒及其制备方法 | |
| CN109707952A (zh) | 一种具有梯度密度的防热隔热结构 | |
| CN106544776A (zh) | 一种三维织物 | |
| CN104313937A (zh) | 一种碳纸 | |
| CN202881443U (zh) | 晶体生长炉用碳纤维复合材料预制体 | |
| CN206826046U (zh) | 一种复合纤维合成革 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 214205 Wuxi City, Yixing Province Branch Park Park Road, No. 8 apricot Patentee after: Jiangsu bird High Tech Co., Ltd. Address before: 214205 Wuxi City, Yixing Province Branch Park Park Road, No. 8 apricot Patentee before: Jiangsu Tianniao High Technology Co., Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 214205 Wuxi City, Yixing Province Branch Park Park Road, No. 8 apricot Patentee after: Jiangsu Tianniao High Technology Co., Ltd. Address before: 214205 Wuxi City, Yixing Province Branch Park Park Road, No. 8 apricot Patentee before: Jiangsu bird High Tech Co., Ltd. |