本發(fā)明涉及保溫氈筒的連接，具體涉及一種碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘及其制備方法和應用。

背景技術：

1、碳/碳復合材料是以碳纖維為增強相的碳基復合材料，是目前極少數(shù)可以在2000℃以上保持較高力學性能的材料，它具有低比重、高比強、高比模、低熱膨脹系數(shù)、耐熱沖擊以及耐燒蝕等優(yōu)異性能。因此，碳碳復合材料保溫筒廣泛應用于高溫燒結爐等高溫工業(yè)設備中。

2、目前，高溫爐用碳/碳復合材料保溫氈筒以卷繞結構為主，即以碳氈或石墨氈為原材料，樹脂作為粘接劑，卷繞成型后經固化、碳化、石墨化處理制備而成，這就導致氈筒制作過程中不可避免使用到拼接裹的時候，那么在拼接處易出現(xiàn)空洞。

3、現(xiàn)有技術多采用的方法多為在拼接處刷涂酚醛樹脂進行粘接，但是刷涂酚醛樹脂后易導致產品拼接處分層，這就導致會出現(xiàn)存在很多問題，如保溫性能較差、異型件制備困難、層間結合力差、在使用過程中易出現(xiàn)分層等。此外，也有提出通過設置連接件的方式提高保溫氈筒之間的結合力，但傳統(tǒng)的連接件，如扒釘多采用金屬材料制造，如鋼、鐵等，雖然具有一定的強度，重量較重、易生銹和耐久性不足等缺點；且氈筒通常需要在高溫下進行碳化，因此金屬扒釘在此溫度存在使用后需要及時取出，否則或產生金屬離子副產物從而污染氈筒。

4、有鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的之一在于提供一種碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘。所述碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘為一種用制作保溫氈筒層間拼接處的連接更緊密的扒釘，且為輕質、高強度且耐用的扒釘，該扒釘采用碳纖維增強環(huán)氧樹脂材料，提供更高的強度以及使用后不取下來直接留在保溫氈筒內部。

2、本發(fā)明的目的之二在于提供一種所述的碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘?shù)闹苽浞椒āＫ鲋苽浞椒òㄒ韵虏襟E：將所述環(huán)氧樹脂涂覆于所述碳纖維絲的表面，置于模具中，進行固化處理，得到所述的碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘。

3、本發(fā)明的目的之三在于提供一種所述的碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘在作為保溫氈筒之間的固定拼接件的應用。

4、為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術方案：

5、第一方面，本發(fā)明提供一種碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘，所述碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘包括芯體和涂覆層；

6、其中，所述芯體為碳纖維絲，所述涂覆層為環(huán)氧樹脂層。

7、在本發(fā)明中，所述碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘以碳纖維絲為芯體，在其表面形成環(huán)氧樹脂層包覆，該碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘具有優(yōu)異的機械性能和耐腐蝕性，將其應用于保溫氈筒層間拼接處的連接，能夠使保溫氈筒層間結合得更為緊密，并顯著提高保溫氈筒的結合強度。且由于該扒釘?shù)男倔w為碳纖維絲耐高溫，而環(huán)氧樹脂在高溫后殘?zhí)悸屎艿停虼丝稍谑褂煤笾谱鞴跉滞矁炔?，而避免取出，從而進一步提高了產品的性能，并增加了制備保溫氈筒的工藝效率。

8、優(yōu)選地，所述碳纖維絲的直徑為0.1～0.5mm。

9、優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹脂層的厚度為0.5～1～mm；

10、優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹脂層由環(huán)氧樹脂涂覆于所述芯體的表面固化形成；

11、優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹脂選自e-20、e?44、e?51或e?55中的任意一種，優(yōu)選為e?51。

12、優(yōu)選地，所碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘為一體成型結構，且所述碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘包括：釘身、第一釘腿和第二釘腿。

13、其中，所述第一釘腿的一端與所述釘身的一側連接，所述第一釘腿的遠離釘身的一端具有向內彎曲的第一倒鉤。

14、其中，所述第二釘腿的一端與所述釘身的另一側連接，所述第二釘腿的遠離釘身的一端具有向內彎曲的第二倒鉤。

15、優(yōu)選地，所述釘身的水平長度為20～40mm。

16、優(yōu)選地，所述釘身為向內彎曲的桿狀結構。

17、優(yōu)選地，所述釘身的中間處向內的彎曲弧度為0～15°。

18、優(yōu)選地，所述釘身與第一釘腿的連接處的內角的弧度為75～90°；所述釘身的與第二釘腿的連接處的內角弧度為75～90°。

19、優(yōu)選地，所述釘身與第一釘腿的連接處的外角的弧度為90～105°；所述釘身的與第二釘腿的連接處的外角弧度為90～105°。

20、優(yōu)選地，所述第一釘腿和第一釘腿均為下端向內彎曲的桿狀結構。

21、優(yōu)選地，所述第一釘腿的彎曲弧度為0～15°；所述第二釘腿的彎曲弧度為0～15°。

22、優(yōu)選地，所述第一釘腿的垂直高度為10mm以下；所述第二釘腿的垂直高度為10mm以下。

23、優(yōu)選地，所述第一倒鉤的斜面長度為1～2mm；所述第二倒鉤的斜面長度為1～2mm。

24、優(yōu)選地，所述第一倒鉤與所述第一釘腿的內側夾角為25～35°；所述第一倒鉤與所述第一釘腿的外側夾角為10～20°；

25、優(yōu)選地，所述第二倒鉤與所述第二釘腿的內側夾角為25～35°；所述第二倒鉤與所述第二釘腿的外側夾角為10～20°。

26、第二方面，本發(fā)明提供一種如第一方面所述的碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘?shù)闹苽浞椒?，所述制備方法包括以下步驟：

27、將所述環(huán)氧樹脂涂覆于所述碳纖維絲的表面，置于模具中，進行固化處理，得到所述的碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘。

28、優(yōu)選地，所述固化處理的溫度為120～140℃；所述固化處理的時間為0.5～2h。

29、第三方面，本發(fā)明提供一種如第一方面所述的碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘在作為保溫氈筒之間的固定拼接件的應用。

30、相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有以下有益效果：

31、(1)本發(fā)明所述碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘為一種用制作保溫氈筒層間拼接處的連接更緊密的扒釘，該扒釘采用碳纖維增強環(huán)氧樹脂材料，提供更高的強度，并提高保溫氈筒之間的結合力。

32、(2)本發(fā)明所述碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘在高溫后殘?zhí)悸屎艿停褂煤笾谱鞴跉滞矁炔?，不用取出可隨保溫氈筒一體完成碳化，固定氈筒后不用及時取出，操作簡單方便，提高了產品的成品率。

33、(3)采用本發(fā)明所述碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘連接的氈筒具有保溫性能友誼、層間結合力強，且在使用過程中不易出現(xiàn)分層的優(yōu)點。

技術特征：

1.一種碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘，其特征在于，所述碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘包括芯體和涂覆層；

2.根據(jù)權利要求1所述的碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘，其特征在于，所述碳纖維絲的直徑為0.1～0.5mm。

3.根據(jù)權利要求1所述的碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂層的厚度為0.5～1mm；

4.根據(jù)權利要求1所述的碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘，其特征在于，所碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘為一體成型結構，且所述碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘包括：釘身、第一釘腿和第二釘腿；

5.根據(jù)權利要求4所述的碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘，其特征在于，所述釘身的水平長度為30～50mm；

6.根據(jù)權利要求4所述的碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘，其特征在于，所述釘身與第一釘腿的連接處的內角的弧度為75～90°；所述釘身的與第二釘腿的連接處的內角弧度為75～90°；

7.根據(jù)權利要求4所述的碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘，其特征在于，所述第一倒鉤的斜面長度為1～2mm；所述第二倒鉤的斜面長度為1～2mm；

8.一種根據(jù)權利要求1～7中任一項所述的碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘?shù)闹苽浞椒?，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

9.根據(jù)權利要求8所述的碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘?shù)闹苽浞椒?，其特征在于，所述固化處理的溫度?20～140℃；所述固化處理的時間為0.5～2h。

10.一種根據(jù)權利要求權利要求1～7中任一項所述的碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘在作為保溫氈筒之間的固定拼接件的應用。

技術總結
本發(fā)明提供了一種碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘及其制備方法和應用，涉及保溫氈筒的連接技術領域。所述碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘包括芯體和涂覆層；其中，所述芯體為碳纖維絲，所述涂覆層為環(huán)氧樹脂層。該碳纖維增強環(huán)氧樹脂扒釘具有優(yōu)異的機械性能和耐腐蝕性，將其應用于保溫氈筒層間拼接處的連接，能夠使保溫氈筒層間結合得更為緊密，并顯著提高保溫氈筒的結合強度。且由于該扒釘?shù)男倔w為碳纖維絲耐高溫，而環(huán)氧樹脂在高溫后殘?zhí)悸屎艿?，因此可在使用后制作裹在氈筒內部，而避免取出，從而進一步提高了產品的性能，并增加了制備保溫氈筒的工藝效率。

技術研發(fā)人員：王偉亮,徐良宇,周駿超,唐小園,朱宏超,徐雷
受保護的技術使用者：浙江星輝新材料科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/21