[发明专利]一种等静压石墨用超细焦炭粉体的制备方法

说明书

本发明涉及一种等静压石墨用超细焦炭粉体的制备方法，包括破碎筛分、机械磨粉、制浆、球磨磨粉、稀释干燥及气流粉碎部分，将沥青焦破碎筛分出粒径≤5mm的颗粒；投入磨粉设备磨粉，分级机筛选粒径为50μm～200μm的细粉；细粉和超纯水及研磨介质按体积比例混合成浆料后投入球磨机研磨，研磨20h～45h得到含焦炭颗粒粒径≤20μm的浆料；浆料再与超纯水按比例稀释，后加入干燥设备干燥，得到部分团聚的焦炭粉体后放入气流磨机在0.3MPa～0.9MPa的气流粉碎压力下气流分散，得到粒径≤20um的超细焦炭粉体。本发明解决了现有工艺中采用传统的机械磨粉方式难以达到所需要的粒度，气流磨粉方式产能过低，能耗大，无法满足大量生产需要的问题。

技术领域：

本发明涉及等静压石墨制备技术领域，更具体的说是涉及一种等静压石墨用超细焦炭粉体的制备方法。

背景技术：

等静压石墨是一种采用等静压成型方式得到的石墨材料，是目前高新技术行业应用广泛的新型炭材料，等静压石墨由于具有一系列优异的性能如：高强度并在高温条件下能保持一定强度、极低的热膨胀系数、抗热震性强、导电和导热性好等优点，被广泛应用于冶金、机械、化工半导体、航天航空、核工业等高科技领域；其中二十世纪中后期发展起来一种超细结构等静压石墨，使用平均粒径5-8um的焦炭粉体作为骨料所生产，具有结构精细致密，均匀性好，各向同性度高等更加优异的性能，已在电火花放电加工、核反应堆材料等行业进行应用。近年来已出现粒径更细的等静压石墨，如德国西格里炭素公司以粒径3um的骨料制作的R8710石墨，具有极为优秀的微观结构，应用效果更好。但因作为该产品核心内容的超细焦炭粉体制备困难，超细结构等静压石墨的产能及技术革新均受到了限制，传统的机械磨粉方式难以达到所需要的粒度，气流磨粉方式虽然可以实现3-8um粒度，但产能过低，能耗大，无法满足大量生产需要。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种等静压石墨用超细焦炭粉体的制备方法，通过采用机械磨粉和湿法球磨工艺相结合实现了焦炭超细粒度的制备，采用喷雾干燥和气流分散方式实现干燥和团聚，工艺简单，解决了现有制备工艺中采用传统的机械磨粉方式难以达到所需要的粒度，气流磨粉方式产能过低，能耗大，无法满足大量生产需要的问题。

本发明的技术解决措施如下：

一种等静压石墨用超细焦炭粉体的制备方法，包括破碎筛分、机械磨粉、制浆、球磨磨粉、稀释干燥以及气流粉碎部分，其特征在于：

(a)破碎筛分部分：将沥青焦进行破碎处理后筛分出粒径≤5mm的颗粒料；

(b)机械磨粉部分：将筛分出来的沥青焦颗粒料投入磨粉设备中进行磨粉，并利用分级机进行筛选得到粒径为50μm～200μm的细粉；

(c)制浆部分：将步骤b中的细粉和超纯水以及研磨介质按体积比例进行混合配制成浆料；

(d)球磨磨粉部分：将步骤c中的浆料投入球磨机内进行研磨，研磨20h～45h后得到含焦炭颗粒粒径≤20μm的浆料；

(e)稀释干燥部分：将步骤d中完成研磨的浆料与超纯水按比例进行稀释，稀释后的浆料加入干燥设备内进行干燥，完成干燥得到部分团聚的焦炭粉体；

(f)气流粉碎部分：干燥后的焦炭粉体放入气流磨机中在0.3MPa～0.9MPa的气流粉碎压力下进行气流分散，得到粒径≤20um的超细焦炭粉体。

作为改进，所述步骤a中沥青焦的灰分≤0.5％，水分≤0.5％，密度为1.80g/cm3～2.00g/cm3，通过多组实验数据得知在其它条件相同的情况下，石油焦或沥青焦的密度越小其后续制备出来的焦炭粉体粒径也越小。

作为改进，所述步骤b中的沥青焦颗粒利用立式辊压磨机进行磨粉；