[實用新型]一種生產碳鋁復合材料的專用裝置

有效

• 申請號: 201220205294.8
• 申請日: 2012-05-04
• 公開（公告）號: CN202643328U
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 吳強
• 申請（專利權）人: 吳強
• 主分類號: C01B31/30
• 分類號: C01B31/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種生產碳鋁復合材料的專用裝置，具體地說是屬于非金屬材料技術領域。?

背景技術

在普通機械用碳材料的焙燒溫度下，碳分子和鋁分子即能完成反應結合成碳化鋁的過程，在以碳石墨材料為主的機體內由于碳化鋁的存在，大大提高了材料的耐磨性，由于鋁粉價格與碳石墨材料相接近，成本沒有提高，但其使用壽命可提高一倍，提高了產品的競爭力，在碳石墨材料生產行業，從上世紀八十年代起就開始嘗試在碳石墨材料中添加鋁，但沒有成效，主要存在如下缺陷：?

1、鋁分子在碳石墨材料中很難分布均勻；?

2、量不能加大，引起焙燒開裂；?

3、鋁分子不能充分反應轉化。?

發明內容

本實用新型的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種生產碳鋁復合材料的專用裝置，采用二段混捏法，在碳石墨材料基體內加入了鋁分子，高溫下鋁分子與碳分子相反應結合轉化成碳化鋁，不僅保留了原碳石墨材料優良性能，而且還增加了材料的耐磨性和潤滑性，產品成本低，提高了市場競爭力。?

本實用新型的技術方案是：一種生產碳鋁復合材料的專用裝置，包括攪拌釜、捏合釜、熱軋機、高溫熱等靜壓成型機、大型氣氛保護焙燒爐，其特征在于：所述攪拌釜順序連接捏合釜、熱軋機、高溫熱等靜壓成型機、大型氣氛保護焙燒爐。所述高溫熱等靜壓成型機，工作靜壓達32.0MPa，壓制后密度達到1.85～2.35g/cm³。?

本實用新型與已有技術相比具有以下優點；本實用新型在碳石墨材料基體內加入了鋁分子，高溫下鋁分子與碳分子相反應結合轉化成碳化鋁，不僅保留了原碳石墨材料優良性能，而且還增加了材料的耐磨性和潤滑性，產品成本低，提高了市場競爭力。?

附圖說明

圖1為本實用新型的設備結構示意圖。?

圖中，1.攪拌釜，2.捏合釜，3.熱軋機，4.高溫熱等靜壓成型機，5.大型氣氛保護焙燒爐。?

具體實施方式：

下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。?

本實用新型中一種生產碳鋁復合材料的專用裝置，包括攪拌釜1、捏合釜2、熱軋機3、高溫熱等靜壓成型機4、大型氣氛保護焙燒爐5，其特征在于：所述攪拌釜1順序連接捏合釜2、熱軋機3、高溫熱等靜壓成型機4、大型氣氛保護焙燒爐5。所述高溫熱等靜壓成型機4，工作靜壓達32.0MPa，壓制后密度達到1.85～2.35g/cm³。?

碳鋁復合材料的壓制成型采用高溫熱等靜壓成型機，所得產品具有各向同性的特點，壓制面與垂直于壓制面方向抗折強度相近，氣孔分布均勻，內應力小，焙燒成品率高，壓制后密度達到1.85～2.35g/cm³。?

大型氣氛保護焙燒爐，按升溫曲線實現溫度的準確調控，開始升溫速度為4℃/min，在溫度750℃～950℃范圍內，放慢升溫速度，升溫速度為3℃/min，以后升溫速度為4℃/min，焙燒至1150～1250℃，爐內工作區溫度分布均勻，溫差小，確保產品質量穩定，同時減少產品氧化，縮短焙燒時間，提高成品率，一次燒結密度達到1.87～2.38g/cm³。?

本實用新型的工作過程為：取鋁粉10份，硅烷偶連劑(K577溶劑)5份，聯苯67份，加入攪拌釜1中充分攪合，轉速400轉/分，室溫下攪拌60分鐘后開始升溫，溫升至135℃，加熔溶煤瀝青65份，熔溶煤瀝青溫度在130℃，熔溶煤瀝青占整個熟料為25％，繼續攪拌與升溫，溫度為145℃，時間需4小時，制成鋁粉添加劑混合溶液。?

在400立升捏合釜2內加入碳黑粉5份，石墨粉10份，瀝青焦粉67份放在捏合釜中混捏，同時啟動捏合釜加熱設備，混捏1小時，溫度在140℃時，加入鋁粉添加劑混合溶液32份，鋁粉占整個碳石墨粉料總和的12％，繼續攪拌，溫度為165℃，時間需3.5小時，即完成熟料制備。?

將熟料加入熱軋機3中，熱軋成0.9mm厚薄片。?

熱軋后的薄片，放入高溫熱等靜壓成型機4中，加壓3小時，壓力為26.0MPa，溫度180℃，壓制后密度達到1.85g/cm³；?

進大型氣氛保護焙燒爐5內焙燒，溫度為1250℃，一次燒結密度達到2.10g/cm³。再進行二次焙燒至1200℃，二次焙燒品密度達2.4g/cm³，去除毛刺、飛邊、清洗、經清洗的產品經晾干或熱風吹干，即為成品。?

碳鋁復合材料與常規材料的技術性能?

由此可見，本實用新型所生產的產品，體積密度提高，氣孔率縮小，肖氏硬度、抗折強度、抗壓強度都提高。?