[實用新型]一種高純石墨型材

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820149105.3
• 申請日: 2008-09-09
• 公開（公告）號: CN201288058Y
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張全利;趙穩(wěn)成;韓新威;王雙全;吳保軍
• 申請（專利權(quán)）人: 河南天利碳素材料有限公司
• 主分類號: C01B31/04
• 分類號: C01B31/04
• 代理公司: 鄭州大通專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 陳大通

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種石墨材料，尤其涉及一種高純度、高密度、高強度的 扇形柱狀石墨型材。

技術(shù)背景

石墨具有耐高溫、良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性、化學(xué)性能穩(wěn)定，因此其在工業(yè)上運用 極為廣泛，幾乎每個行業(yè)都會用到。工業(yè)上多用的是人造石墨，也就是特種石 墨，按其成型的方式可分為等靜壓石墨、模壓石墨、擠壓石墨。

常用的石墨型材多為長方體狀、正方體狀和圓柱狀。目前，采用模壓成型的 圓柱狀高密高純石墨制品，受模壓設(shè)備限制(設(shè)備工作噸位不能按幾何級數(shù)無 限放大)和石墨化成品率等因素影響，生產(chǎn)的產(chǎn)品直徑小，高度低，不能滿足 市場上坩堝、單晶硅加熱器、石墨器皿等對大規(guī)格圓型高純石墨型材的需求， 在這些領(lǐng)域中，往往必須使用較大尺寸的圓柱狀石墨型材。而目前國內(nèi)市場上 生產(chǎn)的大規(guī)格高純石墨制品，多采用震動成型方式生產(chǎn)，雖然可以滿足一定純 度方面的要求，但此類石墨制品的成品率及密度很低，且使用壽命短，嚴(yán)重制 約這些行業(yè)的發(fā)展。而采購進(jìn)口等靜壓方式生產(chǎn)的產(chǎn)品，不但成本高，而且極 易受制于人。

專利文獻(xiàn)CN?1247451C中公開了一種高密度、高強度和耐磨石墨材料，CN 100344533C中公開了一種高強度炭/石墨材料，CN?1040638C中公開了一種粉狀 的天然石墨高溫氯化提純工藝。但利用這些工藝方法所制備的石墨材料均為常 規(guī)形狀，且在純度、密度及強度方面仍然不能滿足當(dāng)前的需要。

實用型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種可以拼接成大規(guī)格的圓柱狀石墨 的扇形柱狀高純石墨型材，滿足方便于用戶用其拼接成大規(guī)格的圓柱形石墨， 滿足市場需求，解決了現(xiàn)有大規(guī)格產(chǎn)品純度不夠、密度低等技術(shù)難題。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是：

一種高純石墨型材，它是橫截面呈扇形的柱體，其扇形橫截面的圓心角為 360°/n，n為整數(shù)，且2≤n≤10。

所述扇形橫截面的圓心角為120°，或為90°，或為72°，或為60°。

所述高純石墨型材是以石油煅燒焦或瀝青焦、中溫瀝青為原料，經(jīng)過磨粉、 混捏、軋片、再磨粉、壓型、焙燒、浸漬、再焙燒、石墨化提純所制成，具體 可采用以下方法制備：

①磨粉?選取煅燒焦或瀝青焦中的至少一種原料破碎磨粉至200～400目；

②混捏?以重量份計，取上述篩分后的粉料60～80份，置120～140℃的 混捏裝置中干混40～60分鐘；加入20～40份的粘結(jié)劑，在140～170℃下再濕 混60～80分鐘；

③軋片?混捏后軋片兩次，第一次軋片的厚度≤3mm，第二次軋片的厚度≤ 1.5mm；

④二次磨粉?上步所得軋片粉碎后進(jìn)行二次磨粉至200～320目；

⑤模壓成型?將上步所得粉料壓制成所需要的形狀；

⑥焙燒?將置于缽體中的成型炭塊送入焙燒爐中，從常溫逐漸升溫至 1000～1300℃，焙燒300～450小時；

⑦浸漬?將焙燒制品預(yù)熱至250～300℃，保持4～6個小時后以熔化的瀝 青進(jìn)行浸漬處理，其中浸漬的真空度不低于-0.098MPa，持續(xù)時間0.5～2小時； 浸漬加壓1.2～1.8MPa，持續(xù)時間3～5小時；

⑧再焙燒、浸漬?浸漬后再焙燒，根據(jù)需要再進(jìn)行1～3次浸漬處理，并 進(jìn)行相應(yīng)的再焙燒，浸漬、再焙燒處理方式同前所述；

⑨石墨化提純?先以炭黑鋪襯爐底部，以煅燒焦粉鋪襯爐內(nèi)壁，將焙燒后 的碳制品置于密閉式石墨純化爐中，再以瀝青焦顆粒或鍛燒焦顆粒填襯碳制品 間的空隙，然后以惰性氣體吹排出爐內(nèi)多余物質(zhì)及空氣，經(jīng)過50～80小時的加 熱升溫至2000～2400℃，以20～40kg/小時的流量通氯氣25～35小時，再升溫 至2450～2600℃，以15～30kg的流量通氟里昂或四氟乙烷18～25小時，然后 停止加熱，持續(xù)通入惰性氣體18～25小時，冷卻后即為成品。同時對尾氣進(jìn)行 過濾回收，經(jīng)與堿性物質(zhì)中和達(dá)標(biāo)后排放。

所述高純石墨型材是通過相應(yīng)的扇形柱狀模具壓制而成。

所述高純石墨型材在使用時由相應(yīng)的塊數(shù)拼接成圓柱狀。

本實用新型的有益效果是：

1.產(chǎn)品性能優(yōu)良?制成的扇形柱狀石墨型材可以方便地拼接成大規(guī)格的圓 柱形石墨，解決了市場上所需求的大尺寸、高規(guī)格圓柱形石墨型材的生產(chǎn)與應(yīng) 用方面的技術(shù)瓶頸：