[发明专利]一种碳纤维等静压石墨模具材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种碳纤维等静压石墨模具材料及其制备方法，其成品体积密度≥1.78g/cm3，电阻率≤5.0μΩm，抗折强度≥60Mpa，抗压强度≥110Mpa，灰分≤0.30%。主要制备过程为：将原料的碾磨筛分配料、混捏、预成型、破碎、磨粉、筛分、混合、等静压成型、炭化、浸渍、二次炭化、二次浸渍、固化、石墨化、喷涂料、三次炭化得到的产品。本发明的成品结构均匀细腻，体积密度高；石墨材料理化理指标优良；使用二浸三焙再经过石墨化等工艺技术增强了石墨模具材料机械强度、耐腐蚀、耐高温及导电、导热性，使石墨模具材料具有良好的润滑和抗磨性、易于加工，机械加工性能好，可以制作成形状复杂、精度高的模具，同时提高了材料的使用寿命和稳定性强。

技术领域

本发明涉及一种碳纤维等静压石墨模具材料，特别是涉及一种碳纤维等静压石墨模具材料及其制备方法。

背景技术

近年来模具行业飞速发展，石墨材料、新工艺和不断增加的模具工厂不断冲击着模具市场，石墨以其良好的物理和化学性能逐渐成为模具制作的首选材料。

如今石墨模具工业对人类的生活及发展起着至关重要的作用，许多产业部门(如机电、汽车、家电轻工、电器仪表、通讯、军械等)的发展依赖于模具工业的技术提高和发展，世界各国均投入大量的人力财力发展石墨模具工业。像德国的西格里、日本的东洋碳素 在国际石墨模具工业领域中取得了主导地位。我国对模具工业的发展也十分重视，模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。从1997年我国有关部门开始重视和支持对石墨模具工业的发展，大力扶植中国本土企业在石墨模具工业上的发展，如今已经取得了不错的成绩，并为中国的出口外汇收入做出了贡献。

针对未来模具行业的发展趋势，谁能在最短的时间里完成高质量、高性能模具的制作，谁就赢得了客户，赢得了市场。石墨模具以其各方面优越的性能，已经在模具行业中确立了重要的主导地位及未来的发展趋势。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种碳纤维等静压石墨模具材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种碳纤维等静压石墨模具材料，其体积密度≥1.78g/cm3，电阻率≤5.0μΩm，抗折强度≥60Mpa，抗压强度≥110Mpa，灰分≤0.30%

一种碳纤维等静压石墨模具材料的制备方法，包括如下步骤：

S100、骨料：针状石油焦；粉料：碳纤维、沥青焦、炭黑；粘结剂：中温煤沥青；浸渍剂：改质煤沥青；

所述骨料针状石油焦的粒度为30-50μm、真密度≥2.13g/cm3，灰分≤0.20%，挥发分≤0.25%，硫含量≤0.40%；

所述粉料碳纤维的粒度为20-40μm、抗拉强度7.0Gpa、密度2.10g/cm3、电阻率≤55μΩcm；

所述粉料沥青焦的粒度为20-30μm、真密度≥2.13/cm3，灰分≤0.25%、含硫量≤0.3%、挥发份≤0.5%；

所述粉料炭黑的纯度为：99%，粒度为15-25μm；

所述粘结剂中温煤沥青的软化点为83-88℃、结焦值为≥48%、喹啉不溶物≤3%；

所述浸渍剂改质煤沥青的软化点为105-120℃、结焦值为≥58%、灰分≤0.3%、喹啉不溶物≤2%、甲苯不溶物≤20%；

S210、碾磨筛分配料，将骨料和粉料经过碾磨设备进行加工成为所需要的粒径并通过筛分后按比例进行配料；

所进述骨粉料和粘结剂的重量比为70-75:25-30，优选为72:28。

所述骨料与粉料的重量比为60-70:40-30；