[发明专利]一种石墨制品及生产方法

说明书

技术领域

本发明属于石墨材料的制备领域，具体地说，涉及一种石墨制品及生产方法。

背景技术

等静压石墨是上世纪60年代发展起来的一种新型石墨材料，具有一系列优异的性能，广泛应用于冶金、化学、电气、航空宇宙及原子能工业等领域。

等静压石墨的耐热性好，在惰性气氛下，随着温度的升高其机械强度不但不降低，反而升高，2500℃左右时达到最高值。与普通石墨相比，结构精细致密，而且均匀性好。热膨胀系数很低，具有优异的抗热震性、各向同性、耐化学腐蚀性强，导热性能和导电性能良好，具有优异的机械加工性能。

与普通石墨，比如炼钢用石墨电极、镁电解用石墨阳极、铝电解用石墨化阴极等一样，等静压石墨也要经过原料的煅烧、破碎、筛分、磨粉，粘接剂的熔化以及配料、混捏、成型、焙烧、浸渍、石墨化等工序的处理。但是，等静压石墨的生产工艺与石墨电极、石墨阳极或者石墨化阴极截然不同。等静压石墨需要结构上各向同性的原料，需要磨制成更细的粉末，需要应用振动成型技术，焙烧周期会非常的长，为了达到目标密度，需要多次的浸渍、焙烧循环，石墨化的周期也要比普通石墨长得多。其中，石墨化是将焙烧后的制品加热到约3000℃，碳原子晶格有序排列，完成由炭向石墨的转变，叫石墨化。石墨化方法有艾奇逊法、内热串接法、高频感应法等。通常的艾奇逊法，制品从装炉到出炉，大约需要1～1.5个月的时间。每炉可以处理几吨到几十吨的焙烧品。石墨化后，制品的体积密度、导电率、导热率及抗腐蚀性能得到很多程度的改善，机械加工性能也得到了改善。但是，石墨化会降低制品的抗折强度。同时，由于艾奇逊石墨化主要是靠电阻料产生的热量来加热制品，在同一石墨化炉炉芯内，上下、左右、内外的温度梯度相差很大，容易造成制品裂纹，降低成品率。

有鉴于此，特提出本发明申请。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种石墨制品及生产方法。

为解决上述的技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种石墨制品，其以焙烧碎、煅后焦和沥青作为原料，经包括破碎、磨粉、混捏、晾料、振动成型、焙烧，浸渍和石墨化的工序制备获得。

普通石墨在焙烧工序中，升温时因石墨制品的体积收缩、向外排出挥发分和多余杂质时容易产生裂纹，降温时因同块石墨制品的局部降温不均匀，热胀冷缩效应增大也容易产生裂纹，因此，在现有技术的石墨制品出现裂纹废品的概率较高，成品率低。另外，石墨制品一但出现裂纹就只能作为废品进行处理，不再利用，造成了极大的浪费。

本发明利用焙烧碎制备石墨制品的优点在于：

首先，焙烧碎经过了焙烧工序,已完成了原料体积的收缩，拥有较高的体积密度，将其添加到原料中进行成型压制，再次进行焙烧时不会造成较大的体积收缩，从而有利于提高石墨制品的体积密度。

再次，焙烧碎经过了焙烧工序，已完成向外排出挥发分及多余杂质，添加到原料中进行焙烧时可避免外排挥发分及多余杂质等因素造成的裂纹废品问题，提高其石墨制品的成品率。

因此，本发明的石墨制品将工艺过程中的焙烧废品(焙烧碎)作为原料，不仅生产获得了高密度石墨制品，提高了石墨制品的成品率，而且充分利用了生产过程中的废品，变废为宝，节约资源，提高了经济利润。

本发明的一种实施方式，所述焙烧碎的组成如下：

0.5～0.8mm焙烧碎，纯度大于80％，占比为45％～55％；

0～0.5mm焙烧碎，纯度大于60％，占比为55％～45％。

本发明的一种实施方式，所述煅后焦的组成如下：

0.5～0.8mm煅后焦，纯度大于80％，占比为25％～35％；

0～0.5mm煅后焦，纯度大于80％，占比为25％～35％；

-0.075mm煅后焦，纯度为70％～75％，占比为30％～50％。

将焙烧碎和煅后焦制备成不同的粒径，然后再将多种粒径的焙烧碎单独混合均匀，将多种粒径的煅后焦单独混合均匀，备用。

所述组成的焙烧碎和煅后焦在焙烧升温过程中利于向外排出挥发分和多余杂质，降低体积收缩，提高石墨制品的体积密度，降低出现裂纹的几率。并且降温时同块石墨制品的降温更均匀，降低热胀冷缩效应，避免产生裂纹，从而综合提高石墨制品的最终成品率，降低裂纹率。

本发明的一种实施方式，所述沥青环球法测定的软化点小于90℃，优选为80～90℃，更优选为86～88℃；

优选地，所述沥青脱水沉淀36～48小时后使用。