[发明专利]一种超高导热、高强度石墨块体材料及其制备方法

权利要求书

1.一种超高导热、高强度石墨块体材料，其特征在于：所述石墨块体材料包括传热增强体、粘结剂和助剂，所述传热增强体为天然鳞片石墨粉，所述粘结剂为中间相沥青，所述助剂为硅-钛-钼三组元催化石墨化添加助剂；石墨块体材料的原料组成及其重量百分比含量为：天然鳞片石墨粉55~70wt%，中间相沥青10~20wt%，硅粉2~5wt%，钛粉2~10wt%，钼粉10~20wt%，各原料组成的重量百分比之和为100%。

2.根据权利要求1所述的一种超高导热、高强度石墨块体材料，其特征在于：所述天然鳞片石墨粉的平均粒径为100~500μm。

3.根据权利要求1所述的一种超高导热、高强度石墨块体材料，其特征在于：所述天然鳞片石墨的纯度≥99%；所述中间相沥青的软化点为230~300℃，粒径≤100μm；所述硅粉的纯度≥99%，粒径≤10μm；所述钛粉的纯度为≥99%，粒径≤10μm；所述钼粉的纯度为≥99%粒径≤10μm。

4.根据权利要求1所述的一种超高导热、高强度石墨块体材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、原料混合

按石墨块体材料的原料组成及其重量百分比含量称取原料，首先，将中间相沥青粉、硅粉、钛粉和钼粉放入三维混料机中干混2~5小时，转速为30~50转/分，制得干混料留待后步使用；其次，向蒸馏水中加入表面活性剂，将天然鳞片石墨粉边搅拌边加入混合液中制成糊状料留待后步使用，其中天然鳞片石墨粉的平均粒径为100~500μm，天然鳞片石墨粉与水的质量比为1:10~15；再次，将制得的干混料与糊状料加入球磨机中进行球磨混合3~5h，球磨机转速为50~80转/分；最后，将球磨混合后的物料在烘箱中干燥除去水分，获得混匀干料；

S2、热压烧结

将步骤S1中所制混匀干料放入石墨化装置中进行热压成型，石墨化装置由室温升温至2700~ 3000℃，升温时间为：6~10小时，热压升温过程中逐渐加压，压力为：1~40MPa，终温下恒温恒压压制10~60min，制得超高导热、高强度石墨块体材料。

5.根据权利要求4所述的一种超高导热、高强度石墨块体材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中表面活性剂为甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯醇中的一种或者几种的混合，蒸馏水中加入表面活性剂后表面活性剂溶液的浓度不大于5%。

6.根据权利要求4所述的一种超高导热、高强度石墨块体材料的制备方法，其特征在于：制得超高导热、高强度石墨块体材料的密度为2.2~2.6g/cm³，面向热导率为600~800W/mK，抗弯强度为50~70MPa。