[發明專利]一種用于密封的石墨材料的制備方法

在審

• 申請號: 201711445228.1
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108083807A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 臧文平;呂海龍;竇文鑫;趙夕;韓雪;殷正娥;李琳慈
• 申請（專利權）人: 天津錦美碳材科技發展有限公司
• 主分類號: C04B35/532
• 分類號: C04B35/532;C04B35/622
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種用于密封的石墨材料的制備方法。主要原料包括人造石墨、高耐磨碳黑與瀝青，依次經過磨粉、篩分、配料、混捏、等靜壓成型、焙燒、石墨化、樹脂浸漬等工藝步驟后制得密封用石墨材料。本密封用石墨材料制備工藝操作簡單，充分利用資源，成品率高，節約成本，且具有優良的密封、耐磨、耐腐蝕等性能。

技術領域

本發明涉及石墨材料制備領域，具體涉及一種用于密封的石墨材料的制備方法。

技術背景

密封材料就是指能承受接縫位移以達到氣密、水密目的，而嵌入裝置、建筑等接縫中的材料。密封材料幾乎涉及到所有的工業和民用領域，在國防、化工、煤炭、石油、冶金、交通運輸、機械制造工業以及航空航天等方面都有著重要的作用。碳-石墨密封材料具有高導熱率、低摩擦系數、低線膨脹系數、高耐熱性、高耐震性、良好的化學穩定性、易于精加工等優點，因此常被用作密封材料。但是，隨著航空航天業的發展，對密封提出了越來越高的要求，并且密封材料的性能是決定密封可靠性的首要因素，因此未來的密封材料需要具有更加好的性能。

發明內容

本發明的目的，在于解決現有技術存在的上述問題，提供一種用于密封的石墨材料的制備方法。

本發明采用瀝青為粘結劑，將粘結劑按比例加入到人造石墨粉與高耐磨碳黑的混合物中，經過充分混捏之后再將其按照程序進行等靜壓成型，對成型之后的坯料依次進行焙燒、石墨化與樹脂浸漬等處理即可得所述密封用石墨材料。

所述的瀝青所占比例為15%～30%，人造石墨粉所占比例為50%～70%，高耐磨碳黑所占比例為5%～20%。

所述的瀝青與人造石墨粉和高耐磨碳黑混合物的充分混捏，混捏過程需要進行加熱，加熱溫度為150℃～350℃。

所述的人造石墨粉粒徑為≤10μm。

所述的高耐磨碳黑粒徑為≤50μm。

所述的等靜壓成型，在成型過程中需將經過充分混捏的原料加入到模具中進行密封，抽真空至5KPa～30KPa，再移至等靜壓機中壓制成型，壓型壓力為90MPa～160MPa，先以8～10MPa/min的升壓速率上升至所設定的成型壓力，穩壓5～10min，再以10～15MPa/min的泄壓速率泄壓至70～80MPa，穩壓5～10min；再以8～10MPa/min的泄壓速率泄壓至30～40MPa，穩壓2～5min；最后以8～10MPa/min的泄壓速率泄壓至室壓。

所述的焙燒，其處理過程為分段進行，具體步驟為，將壓制好的生坯放入坩堝內，再把坩堝放入焙燒爐中進行焙燒，焙燒是在真空設備里進行的，在升溫區間100℃～350℃時，升溫速度為1.0℃/h～1.5℃/h，在升溫區間350℃～600℃時，升溫速度為0.5℃/h～1.0℃/h，在升溫區間600℃～900℃時，升溫速度為1.0℃/h～1.5℃/h，在升溫區間900℃～1300℃時，升溫速度為2.0℃/h～3.0℃/h。

所述的石墨化處理的過程具體為先將炭化后的樣品均勻升溫至1350℃～1550℃，保溫2～5h，再均勻升溫至2650℃～2950℃，最后以0.5℃/h～1.0℃/h的降溫速率降至90℃出爐，自然冷卻，即可得所述密封用石墨材料。

所述的樹脂浸漬為將石墨化后的產品置于浸漬罐中，在溫度為50℃左右的情況下進行真空加壓浸漬，浸漬壓力為3MPa～5MPa。

所述的固化處理為將樹脂浸漬后的產品放入固化罐中進行加壓固化，以抑制樹脂從產品中流出，固化壓力為1MPa～2MPa，升溫速度為5℃/h～10℃/h，固化溫度為140℃～170℃，保溫時間為1h～4h。

所述的炭化處理為將固化后的產品放入炭化爐中，在氮氣和氬氣的保護下，進行炭化，炭化溫度為650℃～1100℃，升溫速度為10℃/h～30℃/h，保溫時間為1h～5h。

本發明實現的有益效果：