[发明专利]一种高纯度核石墨制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及石墨技术领域，特别涉及一种高纯度核石墨制备方法。

背景技术

我国是天然石墨资源大国，储量、产量及出口量均居世界首位。但由于技术开发投入不够，目前仍以原料生产及加工鳞片石墨为主。碳-石墨材料是前景很大的新兴材料，广泛应用于高科技领域。

目前，美、日、德、法的柔性石墨产业居领先地位，其中高纯柔性石墨只有日本能够生产，全世界柔性石墨产量最大为1.5-2.0万吨以上。我国柔性石墨新产业正在建设发展中，“八五”期内取得了一批柔性石墨加工技术及装备的成果，但目前仍处于试制阶段。我国锂离子电池还处于小试阶段。

柔性石墨不仅用于密封，同时具有导电、导热、润滑、耐高低温、抗腐蚀等优异特性，正因如此，所以多年来柔性石墨的用途在不断扩展。利用其导电性和易加工性制成的电热材料，可用于一些恶劣工况。

由于柔性石墨的优异特性，研制核能用超低硫和高纯级柔性石墨加工技术及装备是未来发展目标，而高纯度的柔性核石墨材料是关键性的。

发明内容

本发明公开了一种高纯度核石墨制备方法，该石墨满足了用于研制核能装置设备的石墨材料要求，高纯度、无杂质，具有改善的各向同性以及可控的平均密度和弯曲强度。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种高纯度核石墨制备方法，通过以下步骤完成的：

提供高纯度原料针状焦炭，将所述原料针状焦炭磨成细粉末，并且随后将细粉末和粘结剂沥青组合，将所得混合物磨成模塑粉末，将模塑粉末均匀模塑 成石墨部件所需要的形状，并且进一步对该部件进行焙烧、致密化和石墨化处理，以制备高纯度的各向同性的石墨。

进一步，上述步骤中，所述焦炭细粉末与沥青组合比例为100:20至100:80，并且优先为每100份焦炭对40-70份粘结剂沥青。

将焦炭细粉末与沥青混合时，所述沥青已被预先加热以使其转变成低粘度液体，该液体适用于制备沥青和粉状焦炭的均匀的混合物。

在混合添加沥青之前预先加热焦炭至升高的温度，以改善所得混合物的均匀性。

较佳地，所述焦炭细粉末与沥青组合的混合物磨成的所述模塑粉末的颗粒尺寸为75-150微米。通过将针状焦炭磨成相对于模塑粉末的细小尺寸，针对焦炭的各向异性特性被进一步抵偿，从而产生几乎没有各向异性的高纯度模塑粉末。

本发明的有益效果是，高纯度核石墨无杂质，仍然具有改善的各向同性以及可控的平均密度和弯曲强度的石墨，可用于新一代核裂变和极高温度反应堆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种高纯度核石墨制备方法，包括以下步骤：

(1)提供高纯度原料针状焦炭，将所述原料针状焦炭磨成细粉末；

(2)将细粉末和粘结剂沥青组合，将所得混合物磨成模塑粉末，将模塑粉末均匀模塑成石墨部件所需要的形状；

(3)进一步对该部件进行焙烧、致密化和石墨化处理，以制备高纯度的各向同性的石墨。

进一步，上述步骤中，所述焦炭细粉末与沥青组合比例为100:20至100:80， 并且优先为每100份焦炭对40-70份粘结剂沥青。

将焦炭细粉末与沥青混合时，所述沥青已被预先加热以使其转变成低粘度液体，该液体适用于制备沥青和粉状焦炭的均匀的混合物。

在混合添加沥青之前预先加热焦炭至升高的温度，以改善所得混合物的均匀性。

较佳地，所述焦炭细粉末与沥青组合的混合物磨成的所述模塑粉末的颗粒尺寸为75-150微米。通过将针状焦炭磨成相对于模塑粉末的细小尺寸，针对焦炭的各向异性特性被进一步抵偿，从而产生几乎没有各向异性的高纯度模塑粉末。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。