[发明专利]一种炭素材料用等静压浸渍方法

说明书

本发明公开了一种炭素材料用等静压浸渍方法，涉及炭素材料制备技术领域，为解决现有浸渍方法进行若干次后，增重率难以进一步提升的问题；本发明包括将炭素制品置于浸渍桶内，然后放入浸渍罐中，预热并抽真空，随后注入浸渍剂常规浸渍；常规浸渍结束后将浸渍桶取出，保持浸渍桶内装满浸渍剂，密闭浸渍桶；将浸渍桶置于温等静压机中浸渍，浸渍压力100‑200MPa，浸渍温度160‑240℃，保温保压5‑20min，浸渍结束后保压冷却至浸渍剂固化；本发明以温等静压机作为浸渍设备，大幅度提高了浸渍压力，确保对难浸渍制品的充分浸渍，极大提升了浸渍效果。

技术领域

本发明涉及炭素材料制备技术领域，具体为一种炭素材料用等静压浸渍方法。

背景技术

炭素材料在焙烧后，由于轻质组分挥发，其原有的体积逐渐形成孔道，致使材料内部多孔，密度降低，严重降低成品性能。浸渍的目的在于将熔融的沥青等浸渍剂填充到这种气孔以及骨料焦炭颗粒原有的开口气孔中去，经过再次焙烧，使得气孔率减少，材料密度、强度、导电、导热等性能得到提高。

为生产高性能炭素材料，工业上往往对其采用多次浸渍-焙烧处理，该处理次数越多，材料密度也越大，其成品各项性能均得以提高。但是，随着浸渍次数的增加，其边界效用迅速减小，一般经过3-4次，浸渍效果几乎达到极限，此时要想进一步提升产品性能，再通过增加浸渍次数已起不到多大作用；例如公开号为CN110372414A，名称为改性酚醛树脂提升浸渍石墨性能的方法的发明专利申请，其中就公开了“第四次浸渍固化后其增重率和开孔气孔率变化很少”，虽然其浸渍剂为特定的硼改性酚醛树脂，但与一般的沥青浸渍原理相同；再加上现有浸渍方法愈发成熟，第三次浸渍已较难增重达到10％，而第四次浸渍增重率一般低于2％，极少数因前几次浸渍较差，第四次可达5％，因而二次浸渍和三次浸渍是市面上采用较多的浸渍方法，特别是对于细结构制品，其一次浸渍增重率很可能低于10％，三次浸渍后几乎难以继续增重。但是为提高产品性能，改进浸渍方法仍然是最为有效的办法，如何在若干次浸渍后增重率已难提升时，再通过改进的浸渍方法进一步提升产品性能成为了炭素材料重点发展方向之一。因此，亟需一种炭素材料用等静压浸渍方法来解决这个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种炭素材料用等静压浸渍方法，以解决现有浸渍方法进行若干次后，增重率难以进一步提升的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种炭素材料用等静压浸渍方法，包括以下步骤：

将炭素制品置于浸渍桶内，然后放入浸渍罐中，预热并抽真空，随后注入浸渍剂常规浸渍；

常规浸渍结束后将浸渍桶取出，保持浸渍桶内装满浸渍剂，密闭浸渍桶；

将浸渍桶置于等静压机中浸渍，浸渍压力100-200MPa，浸渍结束后保压冷却至浸渍剂固化。

优选的，常规浸渍条件为预热温度200-300℃，抽真空至压力低于300Pa，浸渍剂为沥青液，沥青液软化点80-120℃，浸渍温度160-240℃，浸渍时长不低于4h。

优选的，常规浸渍结束后，趁热将密闭的浸渍桶转移至等静压机中。

优选的，等静压机为温等静压机，浸渍温度160-240℃，保温保压5-20min。

优选的，保压冷却压力为100-200MPa，冷却至70-100℃结束。

优选的，炭素制品已经过多次常规浸渍，最后一次常规浸渍增重率不超过1％。

优选的，炭素制品经过等静压浸渍后增重率大于3％。