[发明专利]一种核石墨材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及核电站用石墨材料生产技术领域，具体涉及一种核石墨材料的制备方法。

背景技术

随着现代工业技术的不断发展，石墨材料的用量和要求越来越高，尤其是在核电站，对用核石墨材料的要求也在不断的提升，现有技术中，核石墨材料的生产工艺主要是将粉料装入料包中在等静压机中压制，然后经过烧制，石墨化的一个过程。该制备工艺的主要缺点是工作效率慢，粒度粗，产品的规格小，无法满足现有的在建的核石墨电站。因此，现有的核石墨材料的制备方法制备出的核石墨材料很难满足越来越高的技术要求，在这种情况下就需要发明出一种新的核电站用石墨的制备方法，以替代现有的核石墨材料制备方法。

发明内容

为适应核石墨材料领域的实际需求，本发明克服现有技术中核石墨材料生产工作效率慢，粒度粗，产品规格小等不足，所要解决的技术问题为提供了一种操作简单，技术难度低的核石墨材料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种核石墨材料的制备方法，采用的制备原料包括沥青焦、针状焦、石墨粉和沥青，所述制备原料中，沥青焦、针状焦与石墨粉的质量比为40：40：20，沥青质量为沥青焦、针状焦与石墨粉的总质量的45%，所述制备方法包括以下步骤：

（1）研磨：分别将沥青焦，针状焦，石墨粉，研磨成5000目的粒度；

（2）混捏：研磨完成后，将配比好的沥青焦、针状焦和石墨粉放入混捏锅中进行干混；干混完成后，将配比好的沥青下入混捏锅中进行湿混；

（3）破碎研磨：湿混完成后的糊料凉至室温后，用颚式破碎机进行破碎，然后将破碎的糊料进行螺旋挤压，挤压后再进行磨粉处理，研磨至粒径为4000目，纯度大于85%；

（4）成型压制：将破碎研磨后的粉料装在料包中，将料包顿三下，然后进行上下抽真空，抽真空时间为2小时，抽真空结束后将料包放入到等静压机中进行压制；

（5）焙烧：将压制后的成型品进行烧结，烧结温度850℃，保温48小时；

（6）石墨化：将烧制好的焙烧品放入艾奇逊炉中进行石墨化处理，石墨化的温度控制在2800~3200℃之间。

所述步骤（2）中，干混的温度为190℃，干混时间为1.5h，湿混的温度为180摄氏度，湿混时间为1.5h。

所述沥青为高温沥青。

所述步骤（4）中，等静压机中的压制压力为150MPa。

所述步骤（5）中，焙烧时的升温曲线为：0~400℃每小时升温2℃，400~500℃每小时升温1℃，500~600每小时升温0.8℃，700~850℃每小时升温1.5℃。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明提出了一种核石墨材料的制备方法，其采用的制备原料沥青焦、针状焦、石墨粉和沥青，所述制备原料中，沥青焦、针状焦与石墨粉的质量比为40：40：20，沥青质量为沥青焦、针状焦与石墨粉的总质量的45%，所述制备工艺包括（1）研磨；（2）混捏；（3）破碎研磨；（4）成型压制；（5）焙烧；（6）石墨化几个步骤，本发明制备原料简单、材料采购容易、操作简单、成本低、环境大大的得到改善、省时省力占地面积小、效果好、技术难度低、在实践中获得了极大的好评。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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作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。

本发明实施例提供了一种核石墨材料的制备方法，该制备方法采用的制备原料包括沥青焦、针状焦、石墨粉和沥青，所述制备原料中，沥青焦、针状焦与石墨粉的质量比为40：40：20，沥青质量为沥青焦、针状焦与石墨粉的总质量的45%，所述制备方法包括以下步骤：

（1）研磨：分别将沥青焦，针状焦，石墨粉，研磨成5000目的粒度；研磨完成后，按照质量比为沥青焦：针状焦：石墨粉=40：40：20的比例进行配比；

（2）混捏：将配比好的沥青焦、针状焦和石墨粉放入混捏锅中进行干混，干混的温度控制为190℃，干混时间为1.5h；干混完成后，将沥青下入混捏锅中进行湿混，湿混的温度为180摄氏度，湿混时间为1.5h；其中，加入的沥青质量为沥青焦、针状焦与石墨粉的质量和的45%，此外，加入的沥青为高温沥青；