新型碳質高溫隔熱材料—碳氈

2022-08-24

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新型碳質高溫隔熱材料—碳氈由于具有導熱系數小、熱容量低、密度小、線膨脹系數小、耐高溫、耐熱沖擊強、耐化學腐蝕性強、高純無污染等優異的性能，已經成為晶體硅鑄錠爐Z主要的隔熱材料。

碳氈是一種低強碳纖維制品，制備的原料主要有聚丙烯睛(以下簡稱PAN)纖維、瀝青(石油瀝青和煤瀝青)碳纖維、酚醛纖維、纖維素(即粘膠人造絲)纖維等。由于Z終產品的性能差異很大，目前多采用PAN基碳纖維。PAN基碳氈的制備法有很多，目前工業上Z常用的方法是采用PAN原絲針刺成氈后，經空氣預氧化，在惰性氣氛或氮氣中高溫碳化得到，再經過更高溫度的石墨化處理，即得到石墨氈。另外，為了滿足特殊要求，使隔熱屏具有剛性、易于安裝等特點，還可以碳氈為基體材料，采用高殘碳量樹脂作粘結劑，復合碳化得到硬質碳氈，該硬質碳氈可制成許多形狀，如平板、圓盤、套筒等。

新型碳質高溫隔熱材料—碳氈

碳質保溫隔熱材料廣泛應用于真空電阻爐、感應爐、燒結爐、熱處理爐等，隔熱效果優良，與金屬反射屏爐相比可節電75%，在高熱效率硬質合金真空燒結爐上采用碳氈作保溫材料節電效果達 46 ～50 。

2010年日本碳素公司開發出高隔熱性能的碳纖維隔熱材料——混合隔熱材料，它可作為節能部材用在高溫、高能耗設備中，新產品是將碳纖維的成型隔熱材料與氈復合而成的混合材料，能兼顧隔熱和強度高、尺寸zhun確的優點。試驗顯示某種條件下與使用硬質隔熱材料相比，新材料可節約30% 的電耗，今后還將考慮將其用于柴油車尾氣過濾器用的陶瓷燒結、金屬熱處理、稀土類磁性材料的制造、太陽能電池硅鑄造爐以及半導體品回生產設備等。