覆钨涂层碳纤维基隔热材料

目前，在真空热处理炉、硬质合金烧结炉、单晶硅拉晶炉、多晶硅铸锭炉中普遍采用的隔热材料是碳纤维基隔热材料，其具有导热系数小、热容量低、密度小、线膨胀系数小、耐高温、耐热冲击性强、耐化学腐蚀性强等优点。

然而，随着材料使用温度的升高，炉体中热辐射效果的增强，碳纤维基隔热材料作为一种多孔体，对于热辐射的传导限制能力有限，极大的降低了能量的利用率；另外，碳纤维基隔热材料的多孔结构也导致其表面极易受到粒子的侵蚀而造成结构破坏，影响其使用效果。因此，许多科研机构及企业都开始研究相应的方法来解决上述两个问题。

近来，有学者提到了采用等离子喷涂，在碳纤维基隔热材料覆上钨涂层，该方法采用表面粗糙化、钨粉球磨、等离子喷涂和热处理的方式，最终得到具有较强的高温反射热辐射能力的碳纤维基隔热材料。所需步骤如下：

第一步表面粗糙化：将碳纤维基隔热材料经过吹砂处理，然后使用去离子水清洗，得到粗糙表面；

第二步钨粉球磨：将钨粉原料进行球磨处理，其中，磨料比为1，球磨时间为：3h，球磨速度为：500转/分钟，得到粒度为100μm的钨粉；

第三步等离子喷涂：将上述获得粗糙表面的碳纤维基隔热材料置于等离子喷涂系统中，氩气作为保护气体，采用等离子喷涂将球磨后的钨粉喷涂于获得粗糙表面的碳纤维基隔热材料表面上，其中，等离子喷涂工艺相关参数为：喷涂电弧电压80V，电弧电流300A，主气体流量30L/min，喷枪距离100mm；

第四步热处理：将含钨涂层的碳纤维基隔热材料加热到1000℃，升温时间3h，保温4h进行热处理，热处理过程中通入氩气保护，流量500mL/min，炉内的气压为92Pa，得到表面含钨涂层的碳纤维基高温隔热材料。

采用等离子喷涂钨涂层，速度快、效率高、喷涂效果好，获得的材料其表面的钨涂层具有较强的高温反射热辐射的能力，并且钨的质地较硬，能有效解决碳纤维基隔热材料表面易侵蚀的问题。

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