一种整体结构保温碳毡的制备 【技术领域】
本发明涉及工业炉用耐高温保温材料领域，具体是一种整体结构保温碳毡的制备。
背景技术
单晶硅炉的工作温度在1500～1700℃，用西门子法生产多晶硅的工业炉工作温度在1200～1400℃，用于高温处理的石墨化炉工作温度在2200～2700℃，这些工业炉的工作温度高，必须选用碳毡作为保温材料。由于普通碳毡的厚度为8或者10毫米，因此为了使碳毡达到要求的保温层厚度，必须将8或者10毫米厚的碳毡裁剪、粘接成一体，直到达到要求的厚度为止。这种利用粘接方法获得厚碳毡工艺存在的不足之处是：1、保温性能差，因为在粘接过程中使用了大量的粘结剂，导致产品的密度过高；2、粘接强度低，在高温环境下使用时容易开裂、分层；3、使用寿命短。
【发明内容】
为解决上述问题，本发明提供一种整体结构保温碳毡的制备，通过该方法制得的碳毡保温性能好、使用寿命长、且性价比高。
本发明的这种整体结构保温碳毡采用短切碳纤维或者短切预氧纤维作为原料，其制备包括下列步骤：
1、利用针刺成型工艺一次针刺到要求的尺寸，针刺密度500～3500针/米；
2、碳化处理：将针刺成型后的产品放入碳化炉中，在高纯氮气保护下进行碳化处理，最高温度700～1100℃，在高温处保温时间2～5小时；
3、高温处理：对于使用温度高的产品还需要进行高温处理，将步骤2得到的碳毡放入高温炉中进行高温处理，热处理温度与碳毡使用温度相匹配，一般热处理温度在1500～2500℃，真空度＜50Pa或者在惰性气体保护下进行高温处理。
通过本发明提供的这种方法制备的整体结构保温碳毡具有如下优点：1、因为仅仅采用了针刺工艺，碳毡密度低，保温效果好；2、产品是整体结构，不是用8或者10毫米薄毡子粘接的，因此可以从根本上杜绝产品开裂、分层现象的发生；3、使用寿命长；4、由于进行了高温处理，因此在高温下使用时损耗小，不会产生对产品不利的挥发份等杂质。
【具体实施方式】
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细地说明。
实施例一：
1、采用12K短切碳纤维或者短切预氧纤维作为原料；
2、利用针刺成型工艺针刺到要求的尺寸，针刺密度1500针/米；
3、碳化处理：将针刺成型后的产品放入碳化炉中，在高纯氮气保护下进行碳化处理，最高温度900℃，在高温处保温时间3小时；
4、高温处理：将步骤3得到的碳毡放入高温炉中进行高温处理，热处理温度2000℃，真空度＜50Pa或者在惰性气体保护下进行高温处理。
经测试该产品的密度为0.14g/cm3。
实施例二：
1、采用6K短切碳纤维或者短切预氧纤维作为原料；
2、利用针刺成型工艺针刺到要求的尺寸，针刺密度2500针/米；
3、碳化处理：将针刺成型后的产品放入碳化炉中，在高纯氮气保护下进行碳化处理，最高温度1000℃，在高温处保温时间4小时；
4、高温处理：将步骤3得到的碳毡放入高温炉中进行高温处理，热处理温度2200℃，真空度＜50Pa或者在惰性气体保护下进行高温处理。
经测试该产品的密度为0.16g/cm3。