[发明专利]一种石墨胶的制作方法及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石墨胶的制作方法及使用方法，主要应用于高温炉中炭材料部件之间的粘结。

背景技术

高性能炭材料包括：高纯度石墨、高纯石墨毡、固化炭毡和C/C复合材料，高性能炭材料及其制备技术和装备一直是西方国家限制向中国出口的，目前高性能炭材料是2500℃以内力学性能唯一不下降的材料，是超高温装备热场材料的首选。

高性能炭材料广泛应用在高温炉热场中：比如多晶硅原料生产还原炉所用的高纯石墨电极，多晶硅原料生产氢化炉所用的石墨加热管（加热棒）、C/C加热带和C/C导流罩；硅锭生产用直拉单晶炉和多晶铸锭炉内石墨热场；硅片PECVD处理所用C/C承载板或者石墨承载板等等。

   在高温热场中，由于通常采用大电流高功率加热方式，石墨电极之间的配合要求极为精密，任何一点瑕疵都会引起配合部位打火起弧烧蚀石墨部件。另在C/C导流罩和炭毡隔热材料拼装过程，需要较好的密封，防止气体通过配合缝隙通入炉体内。目前解决上述问题最常用的方法是往配合不精密的缝隙中填灌石墨粉，但是这种方法，石墨粉与炭材料部件接触不密实，接触部位没有力学强度，密封效果并不理想。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述不足，本发明提供了一种能增加接触部位的力学强度的高温热场用石墨胶的制作方法及使用方法。

本发明的技术方案如下：

一种石墨胶的制作方法，先将粒径大小分布在0.5μm—10μm范围内的石墨粉与耐烧蚀的热固性树脂粉按3：2的重量比混合，在球磨机中充分搅拌均匀，配成石墨胶。

使用时，将配合好的石墨胶先溶于无水乙醇，然后均匀的涂抹在擦拭干净的高温炭材料热场部件的接触面上，两面对齐加热至固化，待石墨胶内树脂完全固化；之后放在比要粘结的部件使用场所温度至少高200℃的炉内进行热处理一次，以便将树脂裂解气体释放干净。之后可以正常使用。

本发明使用了耐烧蚀的树脂作为粘合剂，900℃以上使用可炭化，大大提高石墨胶的高温粘接性能，在低温状态下使用，树脂作为粘合剂可以将粘合面和石墨粉进行粘接。

本发明使用的树脂在有机溶剂下具有较高的溶解度和较好的溶解稳定性，石墨胶溶于无水乙醇中时，可使石墨粉料分散均匀形成溶胶状态，保证了粘接均匀性和可靠性。

本发明所使用石墨粉为鳞片石墨或球状石墨或二者的混合物，石墨粉料粒径分布在0.5μm—10μm，有利于石墨粉料在溶液中分散，另外石墨粉料可较好的填充配合面孔隙。石墨粉料的石墨化程度在80%—95%之间，有利于树脂炭化过程再结晶和减小接触面电阻。

本发明的石墨胶的有意效果是：其能大大改善石墨粉存在的不足，增加接触部位的力学强度，适用范围定在高温领域（600-2400℃）。

具体实施方式

下面结合非限定性的实施例对本发明作进一步的说明：

实施例1

取粒径大小在0.5μm—10μm鳞片石墨粉150克和粒径大小在0.5μm—10μm球状石墨粉150克进行混合形成混合石墨粉；将混合后的混合石墨粉与200克的酚醛树脂粉置于行星式球磨机中进行研磨2小时；此时石墨粉料平均粒径为2.16μm，石墨粉料石墨化程度为89.4%；将配置好的石墨胶溶于500克的无水乙醇中；将待粘结面擦拭干净，把石墨胶溶液均匀涂抹在CC承载板上，两面对齐加热至固化；待石墨胶内树脂完全固化，若该CC承载板工作在800℃的环境下，需要将试件置于炭化炉内在惰性气体保护下1000℃以上炭化即可，炭化完即可使用了。

上述实施例仅用作对本发明的说明，并非对其限制，在此基础上还可做出变动，如：本发明中酚醛树脂可换成环氧树脂和呋喃树脂等均可实现上述连接作用，满足接触部位的力学强度要求。上述鳞片石墨和球状石墨按1：1的重量进行混合形成混合石墨粉，该实施例中石墨粉也可采用其它的比例混合或是单独采用鳞片石墨粉或球状石墨粉，均能实现本发明的目的，该胶制成后不仅能粘结CC承载板、石墨承载板，需要粘结的部件均可使用。

本发明的其他部分采用已有技术，在此不再赘述。