《石墨碳毡特性与加工工艺》
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[摘 要]石墨碳毡是以沥清基、粘胶基、聚丙希腈（PAN基）为基体材料,经特种工艺粘合、固化、定型、碳化、高温处理后而成.具有良好的形状保持性、自支撑性、比重小、无短纤脱落、表面光洁度高、热导系数低,耐高温、抗热振性好（长期使用不开裂、不变形）、使用寿命长、便于安装拆换、使用温度最高可达3000℃,是高温真空设备、非氧化气氛高温设备理想的新型隔热保温材料.适用于真空高压气淬炉、真空烧结炉、加压真空烧结炉、单晶硅炉、多晶硅炉、碳化硅重结晶炉等各种爐型.可根据需要加工成平板、圆盘、圆筒等各种形状的产品.
[关键词]石墨；碳毡；加工工艺
中图分类号：J51-4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）04-0333-01
一、石墨碳毡基材介绍
聚丙烯腈纤维是指由聚丙烯腈纺制的纤维或丙烯腈含量占85%以上的共聚物纺制而成的纤维,同比成本较低.代表厂家：湖南搏云；
沥青基碳纤维是一种以石油沥青或煤沥青为原料,经沥青的精制、纺丝、预氧化、碳化或石墨化而制得的含碳量大于92%的特种纤维,同比制造成本适中.代表厂家：日本吴羽、东洋碳素、辽宁奥亿达等；
粘胶基碳纤维是以粘胶（植物）纤维为原料,在低温热处理后再在非氧化性气氛中经2000℃以上的高温热处理而制得的以碳为主要成份的纤维材料.代表厂家：美国MONGAN；深圳石金.粘胶基碳纤维具有柔软性好、纯度高、断裂伸长大、密度小、导热系数小等一系列独特性能,最适宜制造隔热和耐烧蚀材料,但成本同比较高；
二、石墨碳毡的技术指标
石墨碳毡是硅晶体生长炉重要的保温部件,关系到制造能耗成本.从外观分类为：固化硬毡和软毡.按照纤维长度分为：短纤和长纤.按照加工方式分为：针刺和非针刺.
1、从外观分析：良好的保温毡纤维方向均匀,层次感分明,手感柔软.
2、从技术指标分析：粘接添加剂低、密度均匀且越低保温性较好.
3、从使用角度分析：表面不脱粉、层层粘连牢固、变形小则性能良好.
因此,选取最佳的保温毡不仅要考虑技术指标,也要参照经济效益等综合因素.
三、石墨碳毡的生产工艺：
石墨碳毡的原料目前以日本吴羽化学和日本东洋碳素为代表的沥青基在保温行业为主流 ,欧美保温毡基本上都以粘胶基为主,国内则大多数以聚丙烯晴基为原料.具体工艺是将聚丙烯腈基炭毡或黏胶基炭毡裁成所需尺寸,卷成筒状装入石墨材料做的容器内,将石墨容器置于高温炉内（高温炉为石墨管炉、中频、高频感应炉或其他加热形式的高温炉）,用抽真空或通高纯惰性气体保护,以100～300℃/h的升温速率加热到2200～2500℃,再自然冷却至100℃即得.
下图为日本东洋碳素石墨碳毡制作工艺流程：
五、石墨碳毡的加工及注意事项：
由于石墨碳毡是纤维保温板,有一定的挤压收缩性,因此加工精度较为宽松（±1.5mm）,为保障保温性,加工尺寸按照上限偏差.石墨碳毡的加工相对来说要比等静压石墨原料好加工的多,主要用到的设备是高速雕刻设备和切割设备以及专门的工装刀具.但由于石墨碳毡是由细小的纤维丝通过高温挤压而成的,在加工过程中会造成纤维丝的飞散,悬浮.悬浮在空中的纤维丝很容易被人吸入肺中和刺入皮肤中,导致皮肤出现红肿,搔痒,甚至大面积过敏.因此在加工石墨碳毡的时候,一定要穿着防尘服,戴上口罩和防护眼镜,把裸露在外面的皮肤包裹严实,避免出现被碳纤维刺入皮肤的情况.同时加工设备上也要安装好除尘设施,以保证切割下来的碎屑及时抽走,最大限度地减少空气中纤维丝粉尘的含量.
六、总结
石墨碳毡由于其自身具有良好的耐高温性和化学稳定性,因此在单晶硅、多晶硅、砷化镓、宝石单晶等材料及制品生产过程中广泛用作隔热屏,保温罩,石墨盖板,热处理模等.在生产铸锭多晶硅设备上,石墨碳毡作为隔热材料是必不可少的配套材料.
参考文献：
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总而言之,上述文章是一篇大学硕士与加工工艺本科加工工艺毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料，关于免费教你怎么写石墨碳毡特性和加工工艺和石墨方面论文范文.
加工工艺引用文献:
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