一种光伏铸锭炉用碳碳复合材料的保护层及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107216663A(43)申请公布日2017.09.29(21)申请号201710463996.3(22)申请日2017.06.19(71)申请人青岛美卡新型材料有限公司地址266000山东省青岛市城阳区青大工业园双元路东侧12号路(72)发明人李波(51)Int.Cl.C08L95/00(2006.01)C08L33/04(2006.01)C08L47/00(2006.01)C08L83/04(2006.01)C08K3/04(2006.01)C08K5/41(2006.01)C08K5/3445(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种光伏铸锭炉用碳碳复合材料的保护层及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种光伏铸锭炉用碳碳复合材料的保护层及其制备方法，保护层包含下述质量份数的原料：石墨胶50～70份，天然沥青10～20份，混合乳液20～30份。石墨胶的原料包括石墨粉、丙酮、热固性树脂。混合乳液的原料包括：乙醇、液氨、氢氧化钠、十二烷基硫酸盐、质量分数为0.2％～10％的溴盐类离子液体。该保护层的制备方法包括以下步骤：石墨固体粉碎得石墨粉；将石墨粉、丙酮、热固性树脂混合制备石墨胶；将乙醇、液氨、氢氧化钠、十二烷基硫酸盐、溴盐类离子液体混合制备混合乳液；将石墨胶、天然沥青、混合乳液混合；压制成片状，烘干。该本发明保护层的更换操作简单便捷，降低成本，有效防止碳化硅层的产生和损坏。CN107216663ACN107216663A权利要求书1/1页1.一种光伏铸锭炉用碳碳复合材料的保护层，其特征在于，包含下述质量份数的原料：石墨胶50～70份，天然沥青10～20份，混合乳液20～30份。2.根据权利要求1所述的一种光伏铸锭炉用碳碳复合材料的保护层，其特征在于，所述石墨胶由下述质量份数的原料组成：石墨粉25～50份，丙酮5～30份，热固性树脂10～20份。3.根据权利要求2所述的一种光伏铸锭炉用碳碳复合材料的保护层，其特征在于，所述热固性树脂为聚丙烯酸酯树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚丁二烯树脂或者有机硅树脂中一种或几种。4.根据权利要求1所述的一种光伏铸锭炉用碳碳复合材料的保护层，其特征在于，所述混合乳液由下述质量份数的原料组成：乙醇40～60份，液氨5～10份，氢氧化钠7～15份，十二烷基硫酸盐5～10份，质量分数为0.2％～10％的溴盐类离子液体20～35份。5.根据权利要求4所述的一种光伏铸锭炉用碳碳复合材料的保护层，其特征在于，所述溴盐类离子液体为1,4-二(十二烷基咪唑)丁基溴盐、1-十二烷基-3-甲基咪唑溴、十二烷基甲基吡咯溴中的一种。6.如权利要求1所述的一种光伏铸锭炉用碳碳复合材料的保护层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将石墨固体置于球磨机中进行机械粉碎，得到粒径大小在3μm～7μm范围的石墨粉；(2)将石墨粉、丙酮、热固性树脂置于带有搅拌器的釜体内，启动釜体的电机进行搅拌，使物料混合均匀，制备得到石墨胶；(3)将乙醇、液氨、氢氧化钠、十二烷基硫酸盐、溴盐类离子液体混合，并使用磁力搅拌器搅拌均匀，制备得到混合乳液；(4)将石墨胶、天然沥青、混合乳液置于带有搅拌器的釜体内，启动釜体的电机进行搅拌，使物料混合均匀，加热釜体，保持釜体内温度为120℃～220℃，压力为1～3atm，搅拌轴转速为1000～2000rpm/min，反应时间为3～6h；(5)停止反应后，从釜体内取出产物，利用压片机进行压制成片状，厚度为1.2～1.5mm，在50℃～80℃进行烘干，得到石墨烯纸保护层。2CN107216663A说明书1/4页一种光伏铸锭炉用碳碳复合材料的保护层及其制备方法技术领域[0001]本发明属于复合材料领域，具体涉及到一种光伏铸锭炉用碳碳复合材料的保护层及其制备方法。背景技术[0002]碳碳复合材料是一种碳纤维增强碳基体的复合材料，具有密度低、强度高、导热快、高温强度保留率高、热升华温度高以及可以获得高纯度等优异性能，是一种具有性能可设计和抗热震性的新型高性能复合材料，特别适合在要求减重且物理、化学、力学性能稳定性和可靠性极高的高温及超高温环境中，在高温工业领域得到广泛的认可和应用，特别是硅材料熔炼提纯、铸锭、拉制单晶等领域。目前在光伏多晶硅铸锭行业炉腔保温热场采用的碳碳复合材料承重板及隔离盖板，强度好、耐高温，但是因为其本身为碳、在高温炉腔内与多晶硅熔化后产生的气态硅发生化合反应，形成硬度高且脆度高的碳化硅层，导致碳碳复合材料板崩皮损坏，缩短了使用寿命，而且分离的碳化硅碎屑容易掉入多晶硅熔液中，造成多晶硅锭中杂质的增加，从而影响其品质。[0003]目前常用的对于碳碳复合材料的改进方法为，在碳碳复合材料的表面设置涂层，如