[發明專利]一種具有高保溫特性的泡沫炭的制備方法

有效

• 申請號: 201310072462.X
• 申請日: 2013-03-06
• 公開（公告）號: CN103121668A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 黃福川;盧朝霞;莫宇飛;梁景;粟滿榮;唐興中;唐彩珍;藍明新;李宏君;肖友程;李勝;田宗義;趙鐘興;唐丹葵;劉琨
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司 45104
• 代理人: 翁建華

技術領域

本發明涉及一種具有高保溫特性的泡沫炭的制備方法。

背景技術

泡沫炭是一種由孔泡和相互連接的孔泡壁組成的具有三維網狀結構的輕質多孔材料，性能優異，用途廣泛。根據它的孔壁的微觀結構，可以分為石墨化和非石墨化的泡沫炭。泡沫炭除具有炭類材料的常規性能外，還有密度小、強度高、吸聲、降噪性好、抗熱震、便于加工等機械特性；同時具有良好的導電、傳熱、吸波、耐腐蝕、選擇性吸附等物理和化學性，將它和金屬或非金屬進行復合，可以得到高性能的結構材料。這些特異的性能，使得泡沫炭在石油化工、航天航空、汽車與交通運輸、食品、輕工、制藥、電子等很多領域具有極大的應用潛力。采用不同的原材料、用不同的制備方法和不同的工藝參數及工藝本身的開發，制備的泡沫炭結構和性能也有較大差異。

目前較為廣泛應用的原料是瀝青，瀝青為易石墨化原料，以瀝青為原料制取的泡沫炭可以形成高度有序的石墨化結構，因此有良好性能，如導熱、導電等性能。但是瀝青的雜質含量高，組成的分子量分布范圍寬，一般還需要進行熱密集、加氫和溶劑萃取等處理，以求富集合理的組分，工藝操作較為困難。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種原料價廉易得、制備工藝相對簡單的具有高保溫特性的泡沫炭的制備方法。

本發明以如下技術方案解決上述技術問題：

一種具有高保溫特性的泡沫炭的制備方法，由下列質量百分數的組分組成：

高嶺土的成分以高嶺石為主，含量在85%～95%，粒度小于22mm，白度高，質軟，懸浮于水中，有良好的可塑性和高的粘結性，優良的電絕緣性，抗酸溶性，耐火性，低的陽離子交換量。

所述的具有高保溫特性的泡沫炭的制備方法，工藝步驟為：

①將原料混合加熱至80-100℃攪拌均勻制為前體；

②按照成形要將前體置于模具內，整個模具放入充滿工業氮氣的容器中加熱，容器內壓力為0.2Mpa-0.3Mpa；加熱速度控制在5-8℃/min，加熱至1100-1200℃，保溫5-8h；完成炭化后，自然冷卻至室溫得產品。

炭化后脫模所得產品為具有五邊形十二面體結構的具有高保溫特性的泡沫炭產品。

泡沫炭產品的熱膨脹系數在1.25-4.2×10^-6×C^-1。

用本發明的方法制備具有高保溫特性的泡沫炭，原料價廉易得，制備時只需先制作前體、后在氮氣保護下，加熱和冷卻即可，制造過程無須進行高溫石墨化，有效減少了工藝的步驟，降低了產品的制備成本。

具體實施方式

實施例1：

將下列質量百分比的原料調和成前體：

組分含量（質量百分比）減壓渣油75%30%的偶氮化合物和70%的磺酰肼化合物7%食用淀粉、白云母10%白砂糖4%高嶺土（白色）4%

以上組分總和為100%。

實施例2：

將下列質量百分比的原料調和成前體：