[发明专利]碳石墨材料一次成型的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳石墨材料一次成型的生产方法，具体地说是属于非金属材料技术领域。

背景技术

碳石墨材料的生产都是以煤沥青作为粘结剂，经焙烧后煤沥青成为焦碳网络，使碳石墨产品有了一定的强度，在混捏过程中熔溶的煤沥青与碳石墨粉有很好的亲和作用，相互吸附，给予一定的时间和温度都能成功的完成混捏包复。目前碳石墨材料的生产都是先制备添加剂、再制备熟料分二次来完成，造成二次污染。碳石墨材料生产的污染性阻碍了碳素生产企业的发展。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种碳石墨材料一次成型的生产方法，采用一步法，直接制成熟料，减少环境污染，提高生产效率。材料气孔率分布均匀，减少了碳石墨材料的儒变性，提高了抗热震性及耐磨性，产品在生产过程中变形小，提高了产品精度，使碳石墨材料一次成型产品质量提高，性价比高。

按照本发明提供的技术方案，一种碳石墨材料一次成型的生产方法，采用以下工艺步骤，其配方比例按重量份数计：

1、熟料制备：

在200立升捏合釜内加入石墨粉8～12份，沥青焦粉38～46份，石油焦粉46～52份放在捏合釜中混捏，同时启动捏合釜加热设备，混捏1.5～2小时，温度为130～150℃时，加入四氯乙烯混合物38～42份，四氯乙烯占整个碳石墨粉料总和的38％，搅拌2～3小时，温度为140～150℃，加入油酸2～4份，油酸占整个碳石墨粉料总和的2％，搅拌0.5～1小时，温度为140～150℃，即完成熟料制备。

2、熟料出捏合釜后趁热轧成0.5～0.8mm厚的薄片。

3、轧片冷却(温度＜50℃)后即可磨成100～150目的粉料。

4、喷雾造粒：

取料粉35～45份，水45～50份，98％聚乙烯醇3～4份，消泡剂2～3份，98％聚乙烯醇占整个料水总和的4％，消泡剂占整个料水总和的1％，加入搅拌釜中充分搅合，搅合1～2小时，后经喷雾造粒机造粒，粒径1mm。

5、压制成型，压制密度1.7～2.0g/cm3。

6、成型模压，将初压成型的坯料装入成型模具内，压制密度1.8～2.0g/cm3。

7、进炉内焙烧，温度为1300～1450℃，一次烧结密度达到1.9～2.1g/cm3。

8、对焙烧品进行煤沥青浸渍，浸渍时间：14～18小时。

9、对浸渍品再进行焙烧至1300℃～1450℃，二次焙烧品密度达2.0～2.2g/cm³。

10、去毛刺。

11、树脂浸渍，根据成品工况要求，酚醛或呋喃树脂浸渍4～6小时，并固化18～24小时为成品。

所述四氯乙烯混合物为中温沥青42～46份与四氯乙烯54～58份混合而成。

本发明与已有技术相比具有以下优点：本发明采用一步法，直接制成熟料，减少环境污染，提高生产效率。材料气孔率分布均匀，减少了碳石墨材料的儒变性，提高了抗热震性及耐磨性，产品在生产过程中变形小，提高了产品精度，使碳石墨材料一次成型产品质量提高，性价比高。

具体实施方式

下面本发明将结合实施例作进一步描述：

实施例一：本发明碳石墨材料一次成型的生产方法采用以下工艺步骤：其配方比例按重量份数计：

1、熟料制备：

在200立升捏合釜内加入石墨粉8份，沥青焦粉38份，石油焦粉46份放在捏合釜中混捏，同时启动捏合釜加热设备，混捏1.5小时，温度为130℃时，加入四氯乙烯混合物38份，四氯乙烯占整个碳石墨粉料总和的38％，搅拌2小时，温度为140℃，加入油酸2份，油酸占整个碳石墨粉料总和的2％，搅拌0.5小时，温度为140℃，即完成熟料制备。所述四氯乙烯混合物为中温沥青42份与四氯乙烯58份混合而成。

2、熟料出捏合釜后趁热轧成0.5mm厚的薄片。

3、轧片冷却(温度＜50℃)后即可磨成100目的粉料。

4、喷雾造粒：

取料粉35份，水45份，98％聚乙烯醇3份，消泡剂2份，98％聚乙烯醇占整个料水总和的4％，消泡剂占整个料水总和的1％，加入搅拌釜中充分搅合，搅合1小时，后经喷雾造粒机造粒，粒径1mm。

5、压制成型，压制密度1.7g/cm3。

6、成型模压，将初压成型的坯料装入成型模具内，压制密度1.8g/cm3。

7、进炉内焙烧，温度为1300℃，一次烧结密度达到1.90g/cm3。