[发明专利]一种使用等静压石墨筒料成型模具生产等静压筒形石墨的加工方法

说明书

本发明公开了一种使用等静压石墨筒料成型模具生产等静压筒形石墨的加工方法，涉及等静压石墨加工技术领域，本发明包括一种使用等静压石墨筒料成型模具生产等静压筒形石墨的加工方法，所述模具包括模具钢桶、胶袋、内部芯桶、底座、支撑环以及抽真空管，所述内部芯桶的直径小于模具钢桶和胶袋的直径，所述胶袋和内部芯桶安装在所述底座上，所述底座套装在模具钢桶下端底部，所述胶袋敷设在内部芯桶和模具钢桶之间的间隙内，所述抽真空管与胶袋的内部连通，所述支撑环密封安装在胶袋的内侧开口处封口进行抽真空；所述方法包括多个步骤，本发明具有能够批量生产出大直径的筒料,优化生坯内部无结构缺陷、质性好，各向同性度高等优点。

技术领域

本发明属于等静压石墨加工技术领域，具体涉及一种等静压石墨筒料成型模具及等静压筒形石墨加工方法。

背景技术

在光伏产业中的直拉单晶炉是生产直拉单晶的主要技术装备，随着直拉单晶体直径越来越大，用户使用圆形静压石墨加工大直径环形石墨组件时，其选用石墨材料直径也越来越大。其内部切割下来的内部无用“掏芯料”石墨也越来越多，“掏芯料”在石墨热场生产成本中占比多能达到50～60％，这给下游石墨用户带来很大成本压力。为适应市场需求、国内外有实力的等静压石墨厂家纷纷研制等静压筒形石墨,以下简称“筒料”,产品并将其推向市场，其经济效益非常可观。

随着国内太阳能光伏行业的迅猛发展，其对等静压石墨热场石墨的需求量日益增大。同时随着直拉单晶体直径越来越大，单晶体直径从26英寸逐渐向28英寸、32英寸过度，直拉单晶炉石墨热场用高端圆形等静压石墨材料直径也从850mm逐渐向910mm、930mm过度。筒料自身特征优势愈来愈明显。筒料取代大规格圆形等静压石墨在直拉单晶炉石墨热场上的应用已是技术发展进步的必然。但作为等静压高端石墨，筒料生产其等静压成型、焙烧、石墨化等工序工艺难度极高，由于受限于工艺技术装备、异形体模具开发、人员技术等各方面的原因，国内目前还无法批量生产此类高性能的产品。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术等静压石墨筒料工艺难度大、难以批量生产的问题，提供一种使用等静压石墨筒料成型模具生产等静压筒形石墨的加工方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种使用等静压石墨筒料成型模具生产等静压筒形石墨的加工方法，其使用的等静压石墨筒料成型模具包括模具钢桶(1)、胶袋(2)、内部芯桶(3)、底座(5)、支撑环(6)以及抽真空管(7)，所述内部芯桶(3)的直径小于模具钢桶(1)和胶袋(2)的直径，所述胶袋(2)和内部芯桶(3)安装在所述底座(5)上，所述底座(5)套装在模具钢桶(1)下端底部，所述胶袋(2)敷设在内部芯桶(3)和模具钢桶(1)之间的间隙内，所述抽真空管(7)与胶袋(2)的内部连通，所述支撑环(6)密封安装在胶袋(2)的内侧开口处封口进行抽真空,其生产等静压筒形石墨的加工方法包括如下步骤，

选用沥青焦作为原料，进行一次磨粉处理；

选用改质沥青作粘结剂对磨粉处理过后的粉粒进行混捏、冷却、破碎；

将所述破碎处理后的物料进行二次磨粉处理；

将二次磨粉处理后的粉料填装到所述模具的胶袋内，使用支撑环进行胶袋密封后，操作抽真空管进行抽真空作业；

对填装密封后的所述模具施加等静压成型，使胶袋内的粉料成型为生坯体；

将所述生坯体进行装烧罐加填充料进行一次焙烧；

以低QI的中温沥青做浸渍剂，采用热进冷出的方式对一次焙烧后的焙烧品进行浸渍；

对浸渍后的焙烧品进行裸烧方式二次焙烧；

通过外协利用艾奇逊石墨化炉对经过二次焙烧处理的焙烧品进行石墨化处理。

作为优选，所述一次磨粉处理采用日本立式磨粉机进行，所述磨粉的粉粒度为15～20微米。