[发明专利]一种高性能碳碳复合碳材料的制备方法

摘要

本发明涉及人造石墨生产技术领域，尤其涉及一种高性能碳碳复合碳材料的制备方法，包括糊料配制、粗坯叠加、预制成型、焙烧处理及石墨化处理，将焦炭粉体投入至碳素混捏锅内与沥青进行混捏后，对其进行降温破碎再磨粉，将糊料粉均匀填充于碳布的空隙内及其上表面，形成粗坯；再对粗坯通过压载或者针刺方式预制成型；将预制块置于焙烧炉内焙烧后，通过浸渍或者碳沉积方式处理，形成焙烧坯；最后对焙烧坯以高温方式进行石墨化处理；通过碳布与糊料粉的特殊叠加结构，实现预制块整体密度大幅提高的同时实现碳布与糊料粉的均匀分布，实现碳碳复合材料机械强度的大幅提高，解决现有技术中存在的石墨材料强度低导致的生产成本高的技术问题。

主权项

1.一种高性能碳碳复合碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)糊料配制，将石油焦或沥青胶经研磨得到的粒径为3‑20μm的焦炭粉体投入至碳素混捏锅内加热至120‑140℃后，将其投入至温度为200‑230℃的液态沥青中进行混捏后，通过冷碎机对混捏后的糊料进行降温破碎，获得粒径为2‑5mm的颗粒状糊料；(b)粗坯叠加，将所述步骤(a)中得到的糊料通过机械磨粉机磨粉至粒径为10‑100μm的糊料粉后，通过布料机以匀速运动方式将糊料以20‑80g/min的速率至上而下填充于碳布的空隙内及其上表面，形成厚度为2‑5mm的糊料层后，以循环方式将碳布叠加于糊料层上，形成碳布与糊料层呈间隔叠加结构的粗坯；(c)预制成型，将所述步骤(b)所得的粗坯通过压载或者针刺方式使其形成结构紧密的预制块；(d)焙烧处理,将所述步骤(c)中得到的预制块置于焙烧炉内以400‑700℃的热处理方式进行焙烧后，通过浸渍或者碳沉积方式处理，形成焙烧坯；(e)石墨化处理，将所述步骤(d)得到的焙烧坯送入艾奇逊炉内在2600‑300℃的温度条件下进行热处理，得到具有石墨化度的碳碳复合材料，其体密度为：1.60‑1.95g/cm3，抗弯强度为：1.55‑1.85Mpa，弹性模量为60‑80Mpa，热膨胀系数为1.4X10^6‑2.0X10^6cm/℃，热传导系数为45‑75W/m·K。