本發(fā)明專利技術提供一種多晶硅氫化爐熱場帶筋保溫蓋碳纖維預制體的制備方法，所述制備方法的制作步驟如下：單元套裁模板制造；根據模板的形狀，對碳布和碳纖維網胎進行剪裁；采用碳布、碳纖維網胎疊加鋪設或只采用碳纖維網胎沿弧面連接直形端面鋪設；在鋪設薄層網胎后針刺，并根據產品整體層厚設計纖維鋪設角度，逐層疊加，逐層針刺到產品整體層厚，針刺密度為15～45針/cm2，層間密度為2～20層/10mm，完成整體部分成形；再在整體部分邊緣，設計增強筋至所需層厚及寬度，與整體部分形成一體，制備成全碳纖維整體結構預制體；最后將預制體邊緣加工到產品所需尺寸。該方法效果好，原材料利用率高，且滿足各種大尺寸預制體的制作。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于熱場碳/碳復合材料
，具體涉及多晶硅氫化爐熱場帶筋保溫蓋碳纖維預制體制備技術。
技術介紹
CN102030555A目前，生產多晶硅的主要方法為改良西門子法，采用改良西門子法生產的多晶娃占全球多晶娃總產量的80%以上。在改良西門子法生產多晶娃產品時,氫化爐為循環(huán)系統(tǒng)即反應產物回收的一個步驟，即將生成多晶硅制品反應的副產物SiCl4與H2反應生成的SiHCl3原料進行重新利用。晶硅爐的熱系統(tǒng)的好壞能直接影響拉晶的成品率和耗能，為保證隔熱屏內部達到氫化爐反應所要求的溫度，上、下、側向的整個保溫系統(tǒng)的好壞顯得十分重要。目前國內外晶硅爐只重視側向的保溫，而上下都比較開放，造成大量能量損失，必須加大功率，縱向溫度梯度大影響晶體產品質量。目前多晶硅氫化爐用保溫蓋由石墨制造，由于石墨制品強度低，導熱系數高，耐高溫熱震性能差，使用壽命短，更換頻繁，大尺寸制品成形困難，使其難以滿足多晶硅生產發(fā)展的要求。
技術實現思路
為了克服以上問題，本專利技術提供一種多晶硅純化爐頂部隔熱保溫材料的高性能增強材料，一次性整體成型，且在弧面連接直形端面設有加強筋，有助于提高保溫蓋的承載強度，且采用碳纖維材料制得的碳碳復合保溫蓋抗熱聚集效果好，原材料利用率高，且滿足各種大尺寸、高性能要求的保溫蓋的制作需求，滿足多晶硅生產發(fā)展的需要，是典型的低成本高性能新材料。為解決以上技術問題，本專利技術提供一種可，所述制備方法的制作步驟如下首先，單元套裁模板設計；根據產品內外形面要求設計套裁模板形狀與尺寸，然后對碳布和碳纖維網胎進行剪裁；將剪裁后的碳布、碳纖維網胎在模具上疊加鋪設或只采用碳纖維網胎沿弧面連接直形端面鋪設；然后在鋪設薄網胎后針刺，并根據產品整體層厚設計鋪設角度，逐層疊加，逐層針刺到產品整體層厚，針刺密度為15 45針/cm2，層間密度為2 20層/10mm，完成整體部分成形；再在整體部分邊緣，設計增強筋至所需層厚及寬度，與整體部分形成一體，制備成全碳纖維整體結構預制體；最后將預制體邊緣加工到產品所需尺寸。進一步地，所述碳布/碳纖維網胎或碳纖維網胎沿弧面連接直形端面鋪設角度，其角度為0° 180°。進一步地，所述碳布與碳纖維網胎疊加的方法為一層碳布一層網胎或一層碳布多層網胎或多層碳布一層網胎或多層碳布多層網胎。進一步地，碳布為碳纖維織造成的平紋布或斜紋布或緞紋布或無緯單向布，其面密度為100 400g/m2,碳布碳纖維為≥6K。進一步地，所述薄網胎為由纖維長度為30 IOOmm的短切聚丙烯腈基碳纖維，經化學或物理的成網工藝制成，面密度為20 400g/m2的可針刺無紡織物，網胎碳纖維為彡6K。 進一步地，所述增強筋包擴射線型或網格形纖維增強層，其碳纖維為3 6K。進一步地，所述預制體體積密度為O. 15 O. 65g/cm3，T型剝離強度為O. 05 1. 2KN/m。本專利技術涉及的這種制備方法，一次性整體成型，原材料利用率高。具體實施例方式實施例1采用兩層面密度為80g/m2的無緯單向布按0° /90°錯位鋪層成正交結構，在碳布上層鋪設面密度為160g/m2的網胎后針刺,針刺密度為25 30針/cm2,逐層疊加,逐層針刺，制得厚度為16mm的碳纖維整體結構預制體，然后在整體邊緣加設射線型加強筋至其厚度為20mm，制得的保溫蓋預制體層間密度為8層/10mm，體積密度為O. 32g/cm3，T型剝離強度為 O.385KN/m。實施例2采用面密度為360g/m2的平紋碳布按0° /60° /120°錯位鋪層，在碳布上層鋪設面密度為90g/m2的網胎鋪層后針刺,針刺密度為35 40針/cm2,逐層疊加,逐層針刺，制得厚度為16. 5mm的碳纖維整體結構預制體，然后在整體邊緣加設網格型加強筋至其厚度為21mm,制得的保溫蓋預制體層間密度為9層/10mm，體積密度為O. 47 g/cm3, T型剝離強度為O.423KN/m。本專利技術所述的具體實施方式并不構成對本申請范圍的限制，凡是在本專利技術構思的實質和原則之內，本領域的專業(yè)人員能夠作出的任何修改、等同替換和改進等均應包含在本專利技術的保護范圍之內。權利要求1.一種，其特征在于，所述制備方法的制作步驟如下首先，單元套裁模板設計；根據產品內外形面要求設計套裁模板形狀與尺寸，然后對碳布和碳纖維網胎進行剪裁；將剪裁后的碳布、碳纖維網胎在模具上疊加鋪設或只采用碳纖維網胎沿弧面連接直形端面鋪設；然后再鋪設薄層網胎后針刺，并根據產品整體層厚設計鋪設角度，逐層疊加，逐層針刺到產品整體層厚，針刺密度為15 45針/cm2，層間密度為2 20層/10mm，完成整體部分成形；再在整體部分邊緣，設計增強筋至所需層厚及寬度，與整體部分形成一體，制備成全碳纖維整體結構預制體；最后將預制體邊緣加工到產品所需尺寸。2.根據權利要求1所述的，其特征在于，所述碳布沿弧面連接直形端面鋪設角度，其角度為0° 180°。3.根據權利要求1或2所述的可，其特征在于，碳布為碳纖維織造成的平紋布或斜紋布或緞紋布或無緯單向布，其面密度為100 400g/m2,碳布碳纖維為> 6K。4.根據權利要求1所述的可， 其特征在于，所述薄網胎為由纖維長度為30 IOOmm的短切聚丙烯腈基碳纖維，經無紡非織造的成網工藝制成，面密度為20 400g/m2的可針刺無紡織物，網胎碳纖維為> 6K。5.根據權利要求1所述的，其特征在于，所述碳布與碳纖維網胎疊加的方法為一層碳布一層網胎或一層碳布多層網胎或多層碳布一層網胎或多層碳布多層網胎。6.根據權利要求1所述的可， 其特征在于，所述增強筋包括射線型或網格形纖維增強層，其碳纖維為> 6K。7.根據權利要求1所述的可， 其特征在于，所述預制體體積密度為O. 15 O. 65g/cm3, T型剝離強度為O. 05-1. 2KN/m。全文摘要本專利技術提供一種，所述制備方法的制作步驟如下單元套裁模板制造；根據模板的形狀，對碳布和碳纖維網胎進行剪裁；采用碳布、碳纖維網胎疊加鋪設或只采用碳纖維網胎沿弧面連接直形端面鋪設；在鋪設薄層網胎后針刺，并根據產品整體層厚設計纖維鋪設角度，逐層疊加，逐層針刺到產品整體層厚，針刺密度為15～45針/cm2，層間密度為2～20層/10mm，完成整體部分成形；再在整體部分邊緣，設計增強筋至所需層厚及寬度，與整體部分形成一體，制備成全碳纖維整體結構預制體；最后將預制體邊緣加工到產品所需尺寸。該方法效果好，原材料利用率高，且滿足各種大尺寸預制體的制作。文檔編號B29B11/00GK102990799SQ20121029391公開日2013年3月27日 申請日期2012年8月17日 優(yōu)先權日2012年8月17日專利技術者繆云良 申請人:江蘇天鳥高新技術股份有限公司本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種多晶硅氫化爐熱場帶筋保溫蓋碳纖維預制體的制備方法，其特征在于，所述制備方法的制作步驟如下：首先，單元套裁模板設計；根據產品內外形面要求設計套裁模板形狀與尺寸，然后對碳布和碳纖維網胎進行剪裁；將剪裁后的碳布、碳纖維網胎在模具上疊加鋪設或只采用碳纖維網胎沿弧面連接直形端面鋪設；然后再鋪設薄層網胎后針刺，并根據產品整體層厚設計鋪設角度，逐層疊加，逐層針刺到產品整體層厚，針刺密度為15～45針/cm2，層間密度為2～20層/10mm，完成整體部分成形；再在整體部分邊緣，設計增強筋至所需層厚及寬度，與整體部分形成一體，制備成全碳纖維整體結構預制體；最后將預制體邊緣加工到產品所需尺寸。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：繆云良，
申請(專利權)人：江蘇天鳥高新技術股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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