[发明专利]一种高强度特种石墨及其制备工艺

说明书

本发明提供了一种高强度特种石墨及其制备工艺，包括沥青焦、改制煤沥青、炭黑和浸渍煤沥青，所述沥青焦的配方比例为60％‑65％，所述改制煤沥青的配方比例为25％‑30％，所述炭黑的配方比例为5％‑10％。该高强度特种石墨具有强度高、成本低、性能优异的优点。

技术领域

本发明涉及石墨领域，尤其是涉及了一种高强度特种石墨及其制备工艺。

背景技术

石墨是碳的一种同素异形体，为灰黑色、不透明固体，化学性质稳定，耐腐蚀，同酸、碱等药剂不易发生反应。在氧气中燃烧生成二氧化碳，可被强氧化剂如浓硝酸、高锰酸钾等氧化。可用作抗磨剂、润滑剂，高纯度石墨用作原子反应堆中的中子减速剂，还可用于制造坩埚、电极、电刷、干电池、石墨纤维、换热器、冷却器、电弧炉、弧光灯、铅笔的笔芯等。

石墨又可分为天然石墨和人造石墨两大类，人造石墨主要用作石墨电极、机械工业中电机用电刷、精密铸造模具、电火花加工的模具等。目前人造石墨的强度一般通过抗压强度、抗折强度和硬度这三个方面进行衡量，目前的人造石墨抗压强度一般在30-80MPa，抗折强度15-50MPa，硬度在25-55HSD之间，主要用在金刚石磨具、石墨舟、饮食行业餐具等，在一些强度要求较高的行业难以适用。

发明内容

为了解决背景技术中所存在的问题，本发明提出了一种高强度特种石墨及其制备工艺。

一种高强度特种石墨，包括沥青焦、改制煤沥青、炭黑和浸渍煤沥青，所述沥青焦的配方比例为60％-65％，所述改制煤沥青的配方比例为25％-30％，所述炭黑的配方比例为5％-10％。

基于上述，所述沥青焦的硬度≧55，灰分≦4000PPm，硫含量≦0.2％。

基于上述，所述改制煤沥青的软化点为115±5，结焦值≧58％，灰分≦2000PPm。

基于上述，所述浸渍煤沥青的软化点为85-90，结焦值≧45％。

一种高强度特种石墨制备工艺，包括如下步骤：

S01、将沥青焦破碎后，按配方比例与炭黑混合后，在一定温度下搅拌一定时间后，按配方比例加入一定温度的液体改制煤沥青，并在一定温度下继续搅拌一定时间后，将混合料进行轧片，料片降温后备用；

S02、将料片磨粉，按需要的体积密度称量后进行压制成型；

S03、将压制成型的生坯焙烧一定时间后，获得合格的一焙焙烧品；

S04、将一焙焙烧品预热一定时间后，在真空环境下按配方比例加入浸渍煤沥青，加压一定时间后，获得浸渍品；

S05、将浸渍品再次焙烧一定时间后，获得合格的二焙焙烧品；

S06、将二焙焙烧品进行电化热处理一定时间后，冷却清理后获得最终制品。

基于上述，在步骤S01中，将该沥青焦破碎到5-15微米，按配方比例与炭黑混合后，在100-120℃下搅拌90分钟后，按配方比例加入180-200℃的液体改制煤沥青，并在200-210℃下继续搅拌120分钟后，将混合料进行轧片，料片厚度为2mm。

基于上述，在步骤S02中，将料片磨成35-40微米的粉。

基于上述，生坯从装炉到出炉冷却需要90天，升温曲线不低于700小时；浸渍品从装炉到出炉冷却需要75天，升温曲线不低于640小时。

基于上述，一焙焙烧品预热温度为160-250℃，时间为5小时；浸渍加压7-12小时，压力≧25MPa。

基于上述，电化热处理时从装炉到出炉时间需要30-45天，温度至少为2500℃，升温曲线需要150-240小时。