[發明專利]一種石墨材料、石墨材料的制備及其應用

在審

• 申請號: 201510062341.6
• 申請日: 2015-02-06
• 公開（公告）號: CN104609412A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 趙冬冬
• 申請（專利權）人: 平頂山市信瑞達石墨制造有限公司
• 主分類號: C01B31/04
• 分類號: C01B31/04;A47J36/00;A47J27/00;A47J37/06
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務所(普通合伙) 11368
• 代理人: 孫國棟

技術領域

本發明涉及一種石墨材料，特別涉及一種質量輕、熱擴散率、導熱性好的石墨材料，及該石墨材料的應用。

背景技術

隨著科技的進步，家庭廚房用具材料的選擇也越來越多。電飯鍋、煮飯鍋、煲湯鍋、烤盤等都是人們日常生活中常用的廚房用具，現有技術中通產采用全鑄鐵制成，但是這種材料制成的廚具具有重量大、耐熱范圍小，熱膨脹系數大，熱擴散率和熱導率小的缺點；也有使用陶瓷制成的廚具，雖然陶瓷廚具的熱導率高且熱膨脹系數小，但其耐熱范圍小，且只能明火加熱且易破裂；另外還存在由高硼硅制成的所謂養生鍋，雖然其具有較低的熱膨脹系數，但是其對熱不敏感；以上材料的具體參數具體如下：

發明內容

【1】要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題克服現有技術中的不足，提供一種低密度、高導熱的石墨材料、及該石墨材料的應用。

【2】解決問題的技術方案

本發明提供一種石墨材料的制作方法，其包括以下步驟：

A、混合，將70份重量的瀝青焦與30份重量的高溫改質煤瀝青混合，所述瀝青焦的水分(W)：≤1.0％；灰分(A):≤0.3％；揮發分(V)：≤1.0％；所述高溫改質煤瀝青的水分(W)：≤1.0％；灰分(A)≤0.3％；揮發分(V)：45％－60％；

B、一次磨粉，將上述瀝青焦與高溫改質煤瀝青的混合物通過磨粉機磨粉細化，并控制粉末粒徑為12-18微米；

C、混煉，將完成磨粉細化的混合物在150℃-300℃的溫度下攪拌并加熱1.5-3小時，并在加熱過程中進行多次軋片；

D、二次磨粉，對完成混煉的瀝青焦與高溫改質煤瀝青混合物進行再次磨粉細化，并控制粉末粒徑為8-15微米；

E、壓制，將完成二次磨粉后的混合物放入模具內壓制成形；

F、一次焙燒，在惰性氣體保護下將壓制成型的混合物加熱至1200-1600度，并保溫30-60天；

G、浸漬，將完成一次焙燒后的混合物浸漬在中溫煤瀝青中，并以50℃-60℃/h的溫升速度加熱至300-500度，抽真空后保壓處理；

H、二次焙燒，在惰性氣體保護下加熱至1200-1600度，并保溫30-60天；

I、墨化，以100℃/h的溫升速度加熱至3200℃，使粉末墨化。

進一步的，在步驟A中，所述瀝青焦的真密度(D)≥2.00g/cm³，粉末電阻(ρ)≤650μΩm。

進一步的，所述高溫改質煤瀝青的軟化點(SP)為100－110℃；且所述高溫改質煤瀝青中的喹啉不容物(QI)為7－12％，甲苯不容物(BI)為25-35％。

進一步的，在步驟F和步驟H中，溫升速度均為100-200℃/h。

本發明還保護一種由上述方法生產的石墨材料，該石墨材料的密度為1.67-1.81g/cm³，所述石墨材料的灰分≤0.1％。

進一步的，所述石墨材料的熱膨脹系數為4.8×10^-6/K。

進一步的，所述石墨材料的熱擴散率為87.5m^2/s。

進一步的，所述石墨材料的熱導率為130w/m·k。

進一步的，所述石墨材料的抗壓強度為35-63Mpa。

進一步的，所述石墨材料的抗折強度為22-33Mpa。

進一步的，所述石墨材料應用于電飯鍋內膽、煮飯鍋、煲湯鍋或烤盤。

【3】有益效果

本發明采用特殊工藝制成的石墨，密度小、重量輕，灰份低、質量高，抗壓和抗折性能好；由其制成的廚房用具重量輕，耐熱范圍大，熱膨脹系數小，熱擴散率和熱導率高，傳熱快，且受熱均勻。

附圖說明

圖1為本發明石墨材料的制作方法流程圖。

具體實施方式

本發明提供一種石墨材料的制作方法，其包括以下步驟：

A、混合，將70份重量的瀝青焦與30份重量的高溫改質煤瀝青混合，所述瀝青焦的水分(W)：≤1.0％；灰分(A):≤0.3％；揮發分(V)：≤1.0％；真密度(D)≥2.00g/cm³；粉末電阻(ρ)≤650μΩm；所述高溫改質煤瀝青的水分(W)：≤1.0％；灰分(A)≤0.3％；揮發分(V)：45％－60％；軟化點(SP)為100－110℃；且所述高溫改質煤瀝青中的喹啉不容物(QI)為7－12％，甲苯不容物(BI)為25-35％