[发明专利]一种陶瓷相增强的高强度石墨板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种陶瓷相增强的高强度石墨板及其制备方法，本发明石墨板由石墨废料50～70份，改质沥青10～40份，陶瓷相增强体0.01～0.2份和分散剂0.02～0.4份组成，通过添加陶瓷相增强体，使得本发明石墨板的力学性能优异，使用寿命长。本发明将生产过程中产生的石墨废料有效利用起来，变废为宝，绿色环保。同时，本发明制备方法工艺简单，无操作难度，方便快捷，适合大规模化生产，经济效益显著。

技术领域

本发明涉及高强度石墨板领域，特别是涉及陶瓷相增强的高强度石墨板。

背景技术

石墨是元素碳的一种同素异形体，每个碳原子的周边连结着另外三个碳原子(排列方式呈蜂巢式的多个六边形)以共价键结合，构成共价分子。

早在二十世纪三十年代，中国黑龙江鸡西柳毛、山东南墅石墨矿就开始了石墨的生产加工。当时选矿工艺流程简单，工人劳动条件差，生产率极低，年产量仅有几千吨。经过几十年的发展，我国石墨及碳素制品产量快速上升，2004～2011年，石墨及碳素制品产量年复合增长率达22.12％。2011年，我国石墨及碳素制品产量为2556.17万吨，同比增长21.98％。

石墨及碳素制品具备优良的性能，应用日益广泛，产能及效益呈快速增长趋势。2011年，中国石墨及碳素制品行业发展迅速，行业内企业对成本费用的管理控制能力较高，盈利能力较强。国家统计局数据显示，2011年，我国石墨及碳素制品行业实现工业总产值1675.64亿元；实现销售收入1677.65亿元，同比增长40.58％；实现利润总额109.59亿元，同比增长50.87％。随着应用的不断推广，看中国石墨及碳素制品行业的竞争也日趋激烈。

中国规模以上石墨及碳素制品企业较多，集中度低。截至2011年末，中国规模以上石墨及碳素制品企业达871家，销售收入排名前十的企业销售收入总额仅占全行业的13.46％。从世界石墨及碳素制品市场的发展趋势和竞争格局来看，未来我国石墨及碳素制品行业将逐步向大集团集中，石墨及碳素制品行业的集中度将会进一步提高。

随着中国冶金、化工、机械、医疗器械、核能、汽车、航空航天等行业的快速发展，这些行业对石墨及碳素制品的需求将会不断增长，我国石墨及碳素制品行业将保持快速增长。2006～2011年，我国石墨及碳素制品行业销售收入年复合增长率为36.56％。根据当前国内外经济形势，结合2006～2011年中国石墨及碳素制品行业销售收入数据及中国经济增长数据，粗略估计2012～2015年我国石墨及碳素制品行业销售收入年复合增长率为21％，2015年，我国石墨及碳素制品行业销售收入将达到3400亿元。

石墨板材在实际生产、制造中使用得非常广泛，但随着社会的发展，实际应用中对材料性能的要求在逐步提高，因此，需不断开发新的性能优异的石墨板材料。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种陶瓷相增强的高强度石墨板，提升石墨板材强度，同时节约成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种陶瓷相增强的高强度石墨板，由以下重量份的组分组成：石墨废料50～70份，改质沥青10～40份，陶瓷相增强体0.01～0.2份和分散剂0.02～0.4份。

本发明所使用的石墨废料是指在加工石墨制品时，所产生的石墨废料或边角料。

进一步地，所述改质沥青为高温改质煤沥青。

进一步地，所述高温改质煤沥青的软化点(SP)为100～110℃；所述高温改质煤沥青中，喹啉不容物(QI)为7～12％，甲苯不容物(BI)为25～35％。

进一步地，所述陶瓷相增强体选自硼酸铝增强体和/或氮化铝增强体。

进一步地，所述陶瓷相增强体的形态为颗粒、纤维和晶须中的一种或几种的混合形态。

进一步地，所述分散剂为阿拉伯胶。