[发明专利]一种超细碳素生坯的真空压制方法

说明书

技术领域

本发明涉及碳素行业技术领域，更具体涉及一种超细碳素生坯的真空压制方法，适用于在较小的压机上批量生产较大规格超细碳素生坯的压制。

背景技术

较大规格的超细粒度结构石墨毛坯，广泛用于金刚石地质钻头的热压烧结模、电火花放电加工用石墨电极、单晶硅热场等，市场需求旺盛，在国内外的市场上这种需求仍呈现不断上升趋势，因此这种石墨具有良好的发展前景。

碳素成型的设备有挤压机、振动成型机及模压机，挤压机及振动成型机一般压制粗粒度的粉体，挤压机压制超细粒度的碳素压粉会使其开裂，而振动成型机的压力值达不到要求，使制成品的体积密度达不到要求。要把混有粘结剂并磨好的超细粒度碳素压粉，压制成为较大规格的优质碳素生坯，难度较大。一般采用模压，或经振动成型后再进行等静压，压制过程中主要存在的问题有：压粉中的空气排出不畅，导致压坯的内部结构不致密，不均匀、有时出现鼓泡或内部列纹等缺陷，因而在后面的焙烧或石墨化工序中引起制品开裂。

本发明正是针对上述不足之处而进行的改进，对超细碳素生坯采用真空压制的方法，解决了其压制成型时压粉中的空气排出不畅的技术难题，使压坯的内部结构更加致密，均匀和稳定，消除了超细碳素生坯易出现鼓泡或内部列纹等缺陷。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种超细碳素生坯的真空压制方法，此方法易行，操作简便，能满足在较小的压机上批量生产较大规格的超细粒度结构石墨毛坯，并且其压坯的质量更好，内部结构更加致密，均匀和稳定。解决了以往压粉中的空气排出不畅，导致压坯的内部结构不致密，不均匀，有时出现鼓泡或内部列纹的技术难题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术措施：

一种超细碳素生坯的真空压制方法，其步骤是：

A、将碳素压粉与粘结剂混合搅拌并研磨进行预处理，在凹模内装入预处理了的超细粒度碳素压粉，进行预压，预压压力值为26~36MPa；

B、将该预压生坯装入塑料薄膜袋，并放入真空包装机内，进行抽真空并热压封闭塑料薄膜袋口，抽真空的时间为30~38秒，真空度小于1000Pa；

C、再次用塑料薄膜对其进行严实地包裹，缝隙处用薄膜胶带粘贴牢固；

D、将上述包裹好的预压生坯装入筐架，放入等静压机的压缸中，进行高压力的等静压，等静压压力值为155~165MPa，并保压25~35秒；

E、从等静压机的压缸中取出压好的筐架及超细碳素生坯；

碳素压粉与粘结剂的质量比为：190~210 ：85~90，粘结剂为改制煤沥青，超细碳素压粉平均粒径为15~17微米。

凹模规格为533×233×182㎜，塑料薄膜袋厚度不小于0.25㎜，真空包装机的真空室规格为690×600×200㎜，等静压机的液压介质为：液压机油。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

本发明操作简单、稳定，并有效避免了以前在压制过程中存在的问题，即压粉中的空气排出不畅，导致压坯的内部结构不致密，不均匀、有时出现鼓泡或内部列纹等缺陷，因而在后面的焙烧或石墨化工序中引起制品开裂的难题，本发明的压制方法使工序合格率由原来的60%提高到95%以上。

附图说明

图1为一种超细碳素生坯的真空压制示意图。

图2为一种超细碳素生坯真空压制的石墨模具显微结构图。

   其中：1—碳素压粉，2—凹模，3—下冲头，4—上冲头，5—塑料薄膜袋，6—真空包装机，7—预压生坯，8—塑料薄膜及薄膜胶带，9—压缸，10—筐架，11—超细碳素生坯，12—液压介质。

具体实施方式

实施例1：

一种超细碳素生坯的真空压制方法，其步骤是：

A、粘结剂改制煤沥青与超细粒度碳素压粉按质量比90：200混合，研磨后装入较大规格的凹模，用1000吨压力机进行预压，预压压力值为26或28或30或31或33或36MPa；

B、将该预压生坯装入塑料薄膜袋，并放入真空包装机内，进行抽真空并热压封闭塑料薄膜袋口，抽真空的时间为30或32或34或36或38秒，真空度为1000Pa；

C、再次用塑料薄膜对其进行严实地包裹，缝隙处用薄膜胶带粘贴牢固。

D、将上述包裹好的预压生坯装入筐架，放入等静压机的压缸中，进行高压力的等静压，等静压压力值为155或157或159或160或162或164或165MPa，并保压25或27或30或32或35秒；