覆鎢塗層碳纖維基隔熱材料

目前,在真空熱處理爐、硬質合金燒結爐、單晶矽拉晶爐、多晶矽鑄錠爐中普遍採用的隔熱材料是碳纖維基隔熱材料,其具有導熱係數小、熱容量低、密度小、線膨脹係數小、耐高溫、耐熱衝擊性強、耐化學腐蝕性強等優點。

然而,隨著材料使用溫度的升高,爐體中熱輻射效果的增強,碳纖維基隔熱材料作為一種多孔體,對於熱輻射的傳導限制能力有限,極大的降低了能量的利用率;另外,碳纖維基隔熱材料的多孔結構也導致其表面極易受到粒子的侵蝕而造成結構破壞,影響其使用效果。因此,許多科研機構及企業都開始研究相應的方法來解決上述兩個問題。

覆钨涂层碳纤维基隔热材料图片

近來,有學者提到了採用等離子噴塗,在碳纖維基隔熱材料覆上鎢塗層,該方法採用表面粗糙化、鎢粉球磨、等離子噴塗和熱處理的方式,最終得到具有較強的高溫反射熱輻射能力的碳纖維基隔熱材料。所需步驟如下:

第一步表面粗糙化:將碳纖維基隔熱材料經過吹砂處理,然後使用去離子水清洗,得到粗糙表面;

第二步鎢粉球磨:將鎢粉原料進行球磨處理,其中,磨料比為1,球磨時間為:3h,球磨速度為:500轉/分鐘,得到細微性為100μm的鎢粉;

第三步等離子噴塗:將上述獲得粗糙表面的碳纖維基隔熱材料置於等離子噴塗系統中,氬氣作為保護氣體,採用等離子噴塗將球磨後的鎢粉噴塗於獲得粗糙表面的碳纖維基隔熱材料表面上,其中,等離子噴塗工藝相關參數為:噴塗電弧電壓80V,電弧電流300A,主氣體流量30L/min,噴槍距離100mm;

第四步熱處理:將含鎢塗層的碳纖維基隔熱材料加熱到1000℃,升溫時間3h,保溫4h進行熱處理,熱處理過程中通入氬氣保護,流量500mL/min,爐內的氣壓為92Pa,得到表面含鎢塗層的碳纖維基高溫隔熱材料。

採用等離子噴塗鎢塗層,速度快、效率高、噴塗效果好,獲得的材料其表面的鎢塗層具有較強的高溫反射熱輻射的能力,並且鎢的質地較硬,能有效解決碳纖維基隔熱材料表面易侵蝕的問題。

 

 

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