[发明专利]一种高纯石墨多浸制品浸透方法

说明书

技术领域

本发明涉及石墨材料生产领域，具体涉及一种能够完全浸透焙烧过的碳制品的高纯石墨多浸制品浸透方法。

背景技术

在高纯石墨生产过程中，对碳制品进行多次焙烧，浸渍是不可缺少的工艺流程，其目的是提高碳制品的机械强度，及密度，从而提高碳制品的性能，然而在多次浸渍时，因碳制品的多次焙烧，表面致密，形成了硬壳，在正常生产工艺要求范围内，沥青无法进入（或部分进入）碳制品，造成浸不透，在经过焙烧时，因内部结构不一致，造成碳制品内部或者外部大面积开裂，特别是大型热压制品和粒度细单位压制力高冷压模制品易产生内开裂。为了解决这一难题，传统生产方法是在沥青中加入稀释剂，如煤焦油，蒽油约30%，虽然浸透了，解决了再次焙烧开裂，但因两者的结焦值太低，又浸一次的效果不明显，质量没有大的改观，这一难题一直困扰着石墨质量的提高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中不足而提供一种不用添加任何稀释剂，就能将高纯石墨完全浸透的高纯石墨多浸制品浸透方法。

本发明的目的是这样实现的：一种高纯石墨多浸制品浸透方法，该方法包括以下步骤：

将经过焙烧处理的碳制品放进抛丸机内清除表面硬壳1-3mm，然后称重装入铁筐内放入预热炉内，在200—210℃的条件下预热并保温4.5-5小时；将预热过后的碳制品取出，在15分钟内装入浸渍罐中；通过50-60分钟抽真空至-0.095MPA；然后向浸渍罐内加入180-190℃的煤沥青，在1.5-1.8MPa的压力条件下，保持4.5-5小时，然后在15分钟内把碳制品吊出，放入温度为40-50℃冷却池中冷却3小时，吊出清理表面沥青，再焙烧，根据需要在进行1-3次的去除硬壳、浸渍和焙烧处理同前所述。

所述的抛丸机采用立式圆盘抛丸机。

所述的抛丸机清除的碳制品表面的硬壳的厚度为1-3mm。

为了更好的控制焙烧的温度，减少高纯石墨的内裂纹，在焙烧过程中，焙烧的温度从室温经100-300小时逐渐升温至500-600℃，然后从500-600℃再经100-200小时升温至1250℃，并保持40-50℃。

本发明具有如下的优点：

在生产过程中发现经过三次焙烧的裂纹制品在不稀释沥青的情况下，即可完全浸透，这一发现给我们解决问题带来了一些曙光，通过高倍显微镜观察碳制品，让我们发现了其中的奥秘，我们从碳制品的断层中看到表层和内部结构不一致，表层更加致密，如果把碳制品外面的硬壳破坏掉，这一问题将迎刃而解，经过多次试验，结合我们行业的特点采用立式圆盘抛丸机，效率高，劳动强度小，工作原理是：把制品放在圆盘上，自动移进抛丸室，关闭房门，用高压多方向喷铁丸，2分钟即可清除表面1毫米的硬壳，每次根据抛丸机大小处理，1~2吨制品，整个周期约1个小时，并且有除尘装置，工作环境比其它方式好，将硬壳破坏掉以后，再进行浸渍，然后再进行焙烧，这样的结果就会使得碳制品能够完全浸透，提高了工作的效率和浸透率。然后将碳制品进行浸渍，焙烧，根据需要在去除硬壳、浸渍、焙烧之间进行循环操作，一般操作需要1-3次这样的循环才能达到标准。

碳制品在三次浸透和三次焙烧前的规格为360mm*360mm，在经过石墨化后体积收缩，规格为355mm*354mm。

通过以下表格1的指标可以看出：

表格1为加稀释剂并且未除去碳制品焙烧后的硬壳和不加稀释剂并且去除硬壳进行对比，从表格1中可以看到，同样的重量的碳制品经过这两种方法处理以后的指标，经过三次浸透和三次或者焙烧，第二组石墨的密度明显的大于第一组的石墨的密度，密度加大使得石墨的硬性指标加大，第二组石墨的洛氏硬度45明显的大于第一组的石墨的洛氏硬度38，所以采用第二组的方法得到的石墨较好，最重要的是内开裂的现象基本上没有。

通过以上的过程将碳制品表面的硬壳去除，不用添加任何稀释剂，就能将碳制品浸透，从而使高纯石墨制品各项性能指标大幅提升。

高纯石墨具有强度高、抗热震性好、耐高温、抗氧化、电阻系数小、耐腐蚀、易于精密机加工等优点，是理想的无机非金属材料，用于加工制作电加热元件、结构铸造模、冶炼高纯金属用坩埚舟皿、单晶炉用加热器、电火花加工石墨、烧结模具、电子管阳极、金属涂镀、半导体技术用的石墨坩埚、发射电子管、闸流管和汞弧整流器用的石墨阳极、栅极等。因此通过表格1得知第二组实验的石墨的硬度明显的大于第一组的石墨的硬度，所以具有明显的技术指标的改进。