[发明专利]细颗粒石墨的成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石墨，尤其是涉及一种细颗粒石墨制品的成型方法。

背景技术

等静压的石墨制品主要用于多晶硅、单晶硅的生产，可作为保温套、发热体、耐高温构件的材料，同时也可用于精密铸造行业的模具。

等静压产品按常规需采用等静压设备生产，但设备价格昂贵，尤其是产生大直径的产品，设备更大，制造成本更高。

随着工业技术的进步，新型的碳素材料正被应用到各个领域。单晶硅、多晶硅的冶炼，以及精密铸造等行业对细颗粒石墨的需求与日剧增。现有的细颗粒石墨产品，主要是直径较小(ф600mm以下)、高度较小(小于500mm)的产品。现有的产品远远满足不了大型化单晶炉的需要，大单晶炉需要的ф1000mm×800mm细颗粒石墨材料，至今未见报道。

中国专利CN101654239公开一种各向同性石墨制品及其制备方法，其原料包括粘结剂与骨料，粘结剂与骨料的质量比为(0.30～0.70)∶1，其中，经过纯化的天然微晶石墨占骨料质量的30％～100％，其余料为石墨返回料、沥青焦、石油焦、二次焦和中间相碳微球中的至少一种；其制备方法是通过将粘结剂与骨料混合均匀，再经过成型，然后进行焙烧，再经过浸渍和二次焙烧，最后进行石墨化处理的步骤来完成。

中国专利CN1505549公开一种在真空或低压惰性气氛中熔融各种金属合金如镍、钴和/或铁基超耐热合金、不锈钢合金、钛合金和钛-铝合金，之后在真空或低压惰性气氛中将熔体浇铸入石墨模具成型为工程元件的制造工艺。模具由高密度超细颗粒状各向同性石墨加工而成，其中石墨是用等压压制或振动成型方法加工。

中国专利CN101348587公开一种超高分子量聚乙烯/石墨纳米片导电复合材料的制备方法，包括如下步骤：按各原料所占质量百分数为：超高分子量聚乙烯85％～99％，石墨1％～15％；加入到研磨罐中，并按照石墨质量0.5％～1.5％的比例加入偶联剂；按照1∶1～6∶1的球料比加入研磨球；以350～580r/min的转速球磨1～4h；将球磨好的物料干燥，得母料；将母料用热压成型方法成型，得超高分子量聚乙烯/石墨纳米片导电复合材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种细颗粒石墨的成型方法。

本发明采用石墨电极成型机。

本发明包括以下步骤：

1)将原材料石油焦破碎后磨粉，得石油焦粉；

在步骤1)中，所述石油焦可采用煅烧石油焦，所述煅烧石油焦的灰分低于0.5％，硫低于0.3％；所述石油焦粉的粒度最好小于100目。

2)在石油焦粉中加入F₃O₂粉末，得石油焦粉和F₃O₂粉末混合物；

在步骤2)中，所述加入F₃O₂粉末的量按质量百分比可为石油焦粉的0.5％～1.5％；所述F₃O₂粉末的粒度小于200目。

3)将石油焦粉和F₃O₂粉末混合物放入混捏锅中加热，再加入液态沥青，混捏后，糊料出锅；

在步骤3)中，所述加热的温度可为140～160℃；所述加入液态沥青的量按质量百分比可为物料总重量的26％～30％；所述混捏的时间可为30min；为确保糊料的塑性，所述糊料的温度可为145～155℃。

4)将步骤3)所得的糊料放在加热的碾片机上碾片，碾过的片子在自然环境中冷却到常温；

在步骤4)中，所述碾片机的温度可控制在100～110℃之间。

5)将冷却后的碾片磨碎，得磨碎后的粉料；

在步骤5)中，所述磨碎后的粉料最好小于100目。

6)将磨碎后的粉料预热后，装入模具筒中，模具筒密封，抽真空，排除糊料中的气体，模具筒两端加压，启动振动平台，脱模冷却，得细颗粒石墨制品，其尺寸可达到ф1000mm×800mm。

在步骤6)中，所述预热的温度可为90～100℃；所述抽真空的真空度最好不低于-0.096MPa，抽真空的时间最好不低于40min；所述模具筒两端加压的比压最好大于3MPa；所述启动振动平台的机振力最好大于400KN，时间最好为10～6min。

与现有的细颗粒石墨制品的成型方法相比，本发明具有以下突出优点：