[发明专利]一种铜碳石墨复合材料的制备工艺

权利要求书

1.一种铜碳石墨复合材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、原料，熟沥青焦粉，精炼石墨粉，高耐磨炭黑，氧化物陶瓷粉，铜锡合金；

S2、干粉混捏，将熟沥青焦粉，精炼石墨粉，高耐磨炭黑，氧化物陶瓷粉按79-83：6-10：4-8：3-7重量份数比混合均匀；

S3、沥青粘接，将S2中混好的原料与改质熔化沥青按重量份数比10：3-5混合，搅拌均匀；

S4、轧片，将S3中搅拌均匀的原料通过辊轧机压制成薄片，片厚≤0.5mm，轧辊轧制次数不低于2次；

S5、磨粉，将S4得到的粉料在磨粉机上磨粉，磨好粉料粒度-320目≥80%；

S6、成型，将S5磨好的料粉在液压冷等静压机上成型，成型压力≥120MPa，保压≥40分钟，卸压后得到毛坯生料；

S7、焙烧，将S6制备好的毛坯生料放入焙烧炉中进行焙烧，其温度控制方式如下：

室温-300℃，自由升温，保持2小时；

300-750℃，按4℃/h升温，保持12小时；

750-900℃，按8℃/h升温，保持6小时；

900-1200℃，按12℃/h升温，保持5小时；

自然冷却后，获得一焙毛坯料；

将一焙毛坯料浸渍沥青，浸渍压力1.6 Mpa，再进行二次焙烧，其温度控制方式如下：

室温-300℃，自由升温，保持2小时；

300-750℃，按6℃/h升温，保持9小时；

750-900℃，按10℃/h升温，保持6小时；

900-1200℃，按13℃/h升温，保持4小时；

1200-1800℃，按15℃/h升温，保持4小时；

自然冷却后，获得二焙碳基坯料；

S8、浸金属，焙烧后的碳基坯料在1200℃电炉中预热2小时，将铜锡合金加入中频炉中，加热至1300℃，使其完全熔化成熔体，将熔体倒入碳基坯料中，确保熔体漫过碳基坯料，加热至1300-1400℃，采用抽真空加压方式，压力维持10Mpa以上，保压时间不低于1.5分钟，倒出合金熔体，自然冷却至室温；

S9、将浸金属完成后的坯料取出，加工成所需尺寸精度即可。

2.如权利要求1所述的一种铜碳石墨复合材料的制备工艺，其特征在于：所述铜锡合金中各成分含量为：Cu80-90%、Sn10-20%；

所述熟沥青焦粉，粒度3-10μm，灰分≤0.8%、含硫量≤0.3%、挥发份≤1.5%；

所述精炼石墨粉，粒度-320目：70-90%，＋200目≤1.0%，灰分≤0.5%，挥发分≤1.0%；

所述高耐磨炭黑，灰分≤0.7%、吸碘值82±7g/Kg、DBP吸收值(102±7)×10-5m3/kg；

所述氧化物陶瓷粉，粒度5-10μm，有效氧化物含量≥85%，真密度≥2.2g/cm³,水分≤0.5%；

所述改质沥青的软化点105-120℃，结焦值为≥50%，灰分≤0.50%。

3.如权利要求1所述的一种铜碳石墨复合材料的制备工艺，其特征在于，S3中采取改质沥青作为粘接剂，能有效提高碳基坯料性能。

4.如权利要求1所述的一种铜碳石墨复合材料的制备工艺，其特征在于，S6中根据等静压模具尺寸不同，可以得到不同尺寸规格的碳基坯料。

5.如权利要求1所述的一种铜碳石墨复合材料的制备工艺，其特征在于，S7中焙烧工艺采取高温焙烧及加压浸渍处理，大幅提高碳基坯料性能，有效提高浸渍效率。

6.如权利要求1所述的一种铜碳石墨复合材料的制备工艺，其特征在于，S8中采用铜锡合金可有效避免铅、锑等重金属对环境污染，大幅提升产品的环境友好度。