专利名称：一种单晶炉用硬质复合石墨毡保温隔热桶制作工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种保温隔热材料表面处理工艺，具体地说，是一种单晶炉 用硬质复合石墨毡保温隔热桶的制作方法。
背景技术：
现有单晶炉用硬质复合石墨毡保温隔热材料的制作是通过石墨桶包裹软 石墨毡，其缺点是占用空间大，安装麻烦，抗氧化性能差使用寿命短等；用 手工缠绕复合毡材料，层与层之间粘贴不紧密，易分层，精确度不足、强度 差、节能效果差、纯度低。
发明内容
针对现有单晶炉用硬质复合石墨毡保温隔热材料的制作工艺存在的不 足，本发明的目的旨在提供一种单晶炉用硬质复合石墨毡保温隔热桶制作工 艺。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现
一种单晶炉用硬质复合石墨毡保温隔热桶制作工艺是
a. 选择坯体材料；选择220(TC处理的高纯石墨毡作为坯体材料；
b. 缠绕机缠绕；按照相应的单晶炉尺寸制作模具，坯体材料经过自动缠 绕机按照1圈/30s的转动速率缠绕，在缠绕同时刷涂料粘接剂，使毡体层与 层之间结构紧密；
c. 固化成型处理；在高温纯化炉内，坯体按30°C/h的升温速率，升温 至21(TC恒温2小时冷却至6(TC出炉；
d. 纯化处理；在高温纯化炉内通入特种气体N2与Cl2;按30。C/h的升温
速率升温至220(TC纯化处理；
e. 机械切削加工表面抛光与除尘对坯体接缝处磨光，使坯体精确度及 表面光洁度，除尘处理是采用防暴吸尘器，去除切削加工及磨光处理后残留 的纤维粉尘；
3f. 涂层处理；采用一种纯度高，抗氧化性能高的800目SIC粉末、高纯
石墨粉、炭纤维粉末，按照重量比为1: 1: 1的比例与粘接剂相混合再经过 高压喷枪，将涂料雾化处理，均匀地喷涂在坯体表面，形成均匀的涂层。
g. 纯化处理；在高温纯化炉内通入特种气体N2与Cl2;按3(TC/h的升温 速率升温至220(TC纯化处理。
上述硬质复合石墨毡坯体采用聚炳烯腈基高纯石墨毡。
上述粘接剂为酚酸树脂与固化剂、稀释剂、高纯炭纤维粉末。
上述固化剂为T31。
上述稀释剂为甲醇。
本发明与现有技术相比的优点是-
本发明制作的单晶炉用硬质复合石墨毡保温隔热桶，不易分层、纯度高， 代替现在单晶炉隔热保温系统使用的石墨桶包裹软毡的系统，取代石墨桶， 节约了大量炉内空间，使单晶炉拉晶尺寸增加，取得很好的经济效益。本发 明与现有技术物理参数的比照见表1。
表h本发明与现有技术物理参数的比照
强度(MP)密度(g/cm3)灰分(ppra)导热率(OW/mk)
现有技术1. 5-2. 00.285000. 25-0. 35
本发明2. 3-3. 40. 26g2000. 20-0. 30
从表l可以看出，本发明较现有技术密度小、强度高、隔热保温效果好， 又能起到节能效果。
其次，对加工后的材料进行表面涂层处理，使材料具有更好的抗氧化性 能，增加材料表面强度，同时涂层能使材料具备反射聚热效果，使炉内温度 均匀，升温降温容易达到节能效果，更增加了材料使用寿命。
本发明使用效果是-
单一的隔热保温材料，同时具备以下功能1、取代石墨桶支撑；2、整 体性好，不易分层，强度高；3、涂层可以提高保温与聚热的作用，达到节能 的效果，同时避免部件在高温下有挥发物和冒油现象；4、增加单晶炉内拉晶
4使用空间，可改装为比以前大的拉晶尺寸，经济效益好；5、抗氧化性能好，强度高，使材料本身具备了更高的使用寿命；6、通过机械切削与磨削加工以及除尘处理，使材料的精密度增大同时除尘处理，避免了材料掉毛等现象；7、涂层处理与纯化处理使该材料具务了很高的纯度，又防止材料冒油等现象；8、节省人工劳动时间，可直接安装在单晶炉内，无需裁切软毡与包裹软毡等工序时间。
图l是本发明的工艺流程图。
具体实施例方式
如图1所示，选择2200。C处理的高纯石墨毡(甘肃郝氏炭纤维有限公司生产)作为坯体材料。按照相应的单晶炉尺寸(16#、 18#、 20#、 24#)制作模具，坯体材料经过自动缠绕机按1圈/30s的转动速率边缠绕边刷涂粘接剂缠绕成型，使毡体层与层之间结构紧密，不易分层；然后经过固化处理，即在高温纯化炉内，坯体按30°C/h的升温速率，升温至210。C恒温2小时冷却至6(TC出炉，使坯体固化成型；对坯体再进行纯化处理，即在高温纯化炉内通入N2与Cl2气体，按3(TC/h的升温速率升温至220(TC纯化处理；纯化处理成型后坯体；进行机械切削加工表面抛光与除尘对坯体接缝处磨光，使坯体的精确度达到士0.5mm，表面光洁度达到目测无瑕疵。除尘处理是采用防暴吸尘器，去除切削加工及磨光处理后残留的纤维粉尘；以保证坯体纯度；出炉后对坯体进行表面涂层处理；即采用一种纯度高，抗氧化性能高且与炉料高温下不发生反应的800目SIC粉末、高纯石墨粉、炭纤维粉末。800目SIC粉末、高纯石墨粉、炭纤维粉末按重量比为1: 1: 1的比例与粘接剂相混合再经过高压喷枪，将涂料雾化处理，均匀地喷涂在坯体表面，形成均匀的涂层。粘接剂为酚酴树脂与T31、甲醇、高纯炭纤维粉末(甘肃郝氏炭纤维有限公司生产)，并按重量比为60: 3: 30: 7配比制成。喷涂后，再对表面涂
层的坯体进行纯化处理，即在高温纯化炉内通入&与Cl2气体，按照30°C/h的升温速率升温至220(TC进行纯化处理。
权利要求
1、一种单晶炉用硬质复合石墨毡保温隔热桶制作工艺，其步骤是a.选择坯体材料；选择2200℃处理的高纯石墨毡作为坯体材料；b.缠绕机缠绕；按照相应的单晶炉尺寸制作模具，坯体材料经过自动缠绕机按照1圈/30s的转动速率缠绕，在缠绕同时刷涂粘接剂，使毡体层与层之间结构紧密；c.固化成型处理；在高温纯化炉内，坯体按照30℃/h的升温速率，升温至210℃，恒温2小时冷却至60℃出炉；d.纯化处理；在高温纯化炉内通入N2与Cl2气体，按30℃/h的升温速率升温至2200℃，对坯体纯化处理；e.机械切削加工表面抛光与除尘对坯体接缝处磨光，使坯体达到一定的精确度及表面光洁度；除尘处理是采用防暴吸尘器，去除切削加工及磨光处理后残留的纤维粉尘；f.涂层处理；采用800目SIC粉末、高纯石墨粉、炭纤维粉末，按重量比为1∶1∶1的比例与粘接剂相混合，再经过高压喷枪，将涂料雾化处理，均匀地喷涂在坯体表面；g.纯化处理；在高温纯化炉内通入特种气体N2与Cl；按30℃/h的升温速率升温至2200℃纯化处理
2、 根据权利要求1所^的一种单晶炉用硬质复合石墨毡保温隔热桶制作工艺，其特征是上述硬质复合石墨毡坯体为聚炳烯腈基高纯石墨毡。
3、 根据权利要求1所述的一种单晶炉用硬质复合石墨毡保温隔热桶制作 工艺，其特征是上述粘接剂为酚酴树脂与固化剂、稀释剂、高纯炭纤维粉末按重量比60: 3: 30: 7配比制成。
4、 根据权利要求1所述的一种单晶炉用硬质复合石墨毡保温隔热桶制作 工艺，其特征是上述固化剂为T31。
5、 根据权利要求1所述的一种单晶炉用硬质复合石墨毡保温隔热桶制作 工艺，其特征是上述稀释剂为甲醇。
全文摘要
本发明涉及一种单晶炉用硬质复合石墨毡保温隔热桶制作工艺。通过选择坯体材料；缠绕机缠绕复合石墨毡；坯体固化成型处理；坯体纯化处理；机械切削加工表面抛光与除尘；涂层处理；纯化处理制作工艺，单晶炉用硬质复合石墨毡保温隔热材料不易分层、强度高、隔热保温效果好，纯度高、密度小、抗氧化性能高，使用寿命长，又能起到节能效果。取代了石墨桶，节约了大量炉内空间，使单晶炉拉晶尺寸增加。
文档编号B28B1/42GK101664955SQ20091002424
公开日2010年3月10日 申请日期2009年9月26日 优先权日2009年9月26日
发明者江迎才, 罗志仁, 郝相国, 郝相忠 申请人:甘肃郝氏炭纤维有限公司