[發明專利]一種用于太陽能熱發電聚熱蓄能石墨材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201010263217.3
• 申請日: 2010-08-26
• 公開（公告）號: CN101948675A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 范志利;陳少鯤;張培模;龐中海;張日清;楊曉峰;葉宛麗;阮明禮
• 申請（專利權）人: 大同市新成特炭有限公司
• 主分類號: C09K5/14
• 分類號: C09K5/14
• 代理公司: 北京元中知識產權代理有限責任公司 11223
• 代理人: 王明霞

1.一種石墨蓄熱材料，其特征在于，所述石墨材料的性能參數滿足：體積密度≥1.75g/cm³；電阻率≤7.5μΩm；灰份≤0.2％；抗折強度≥18.5MPa；彈性模量≤8.8Gpa；熱膨脹系數≤2.0×10^-6/℃^-1。

2.根據權利要求1所述的石墨蓄熱材料，其特征在于，所述石墨材料的性能參數滿足：體積密度≥1.80g/cm³；電阻率≤7.0μΩm；灰份≤0.2％；抗折強度≥22.5MPa；彈性模量≤8.5Gpa；熱膨脹系數≤2.0×10^-6/℃^-1。

3.根據權利要求1或2所述的石墨蓄熱材料，其特征在于，所述石墨蓄熱材料的原料為干料和粘結劑，所述的干料為煅后石油焦和針狀焦組成的混合物，所述粘結劑為改質瀝青，其中，煅后石油焦與針狀焦的質量比為16∶4～19∶1，優選為17∶3～18∶2，最優選9∶1；所述的干料和粘結劑的質量百分比為75∶25～80∶20。

4.根據權利要求1或2所述的石墨蓄熱材料，其特征在于，所述的煅后石油焦的粒度小于1mm，其中0.335＜粒度≤0.8mm的煅后石油焦占總煅后石油焦總量的質量百分含量為18～22％，0.075mm＜粒度≤0.335mm的煅后石油焦占總煅后石油焦總量的質量百分含量為32～36％，粒度≤0.075mm的煅后石油焦占總煅后石油焦總量的質量百分含量為42～46％；

優選為0.335＜粒度≤0.8mm的煅后石油焦占總煅后石油焦的總量質量百分含量為20～22％，0.075mm＜粒度≤0.335mm的煅后石油焦占總煅后石油焦總量的質量百分含量為34～36％，粒度≤0.075mm的煅后石油焦占總煅后石油焦總量的質量百分含量為42～45％；

更優選為0.335＜粒度≤0.8mm的煅后石油焦占總煅后石油焦總量的質量百分含量為22％，0.075mm＜粒度≤0.335mm的煅后石油焦占總煅后石油焦總量的質量百分含量為35％，粒度≤0.075mm的煅后石油焦占總煅后石油焦總量的質量百分含量為43％；所述的針狀焦的粒度小于0.075mm。

5.一種權利要求1或2所述的石墨蓄熱材料的制備方法，包括以下步驟：

通過篩分、配料、干混、濕混、晾料、成型、一次焙燒、浸漬、二次焙燒、石墨化以及機械加工得到成品，其中：

所述的濕混是將改質瀝青與干混后得到的干料在溫度為130℃～140℃的條件下進行混捏，得到糊料，其中改質瀝青分兩次加入到干料中進行混捏；

所述的成型是指糊料在振動成型機內于一定壓力作用下振動成型，成型后生坯的體積密度達到1.72g/cm³以上；

所述一次焙燒的最高溫度為1150～1200℃，在升溫區350～500℃時每小時升溫0.7～1℃，優選在350～500℃時每小時升溫0.75～0.85℃；在500～900℃時每小時升溫1.5～3.5℃，優選在500～900℃時每小時升溫2～3℃。

6.根據權利要求5所述石墨蓄熱材料的制備方法，其特征在于，加入改質瀝青時，第一次加入量為總改質瀝青質量的55～60％，第二次加入量為總改質瀝青質量的40～45％。

7.根據權利要求5所述的石墨蓄熱材料的制備方法，其特征在于，所述干混的時間為30～40分鐘；濕混的時間為25～30分鐘。

8.根據權利要求5的石墨蓄熱材料的制備方法，其特征在于，所述的浸漬的預熱溫度330～360℃，優選345～355℃，壓力為1.95MPa，浸漬后炭塊增重13％～15％。

9.根據權利要求5所述的石墨蓄熱材料的制備方法，其特征在于，所述的二次焙燒的升溫時間為510～580h，二次焙燒的最高溫度為1000～1050℃。

10.根據權利要求5所述的石墨蓄熱材料的制備方法，其特征在于，所述的石墨化的時間為115～125h，最高溫度2800～3000℃。