[發明專利]一種炭素材料快速成型、快速焙燒制造方法

在審

• 申請號: 201810396075.4
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108483420A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 吳曉楓;吳喜江;黃楚鑫
• 申請（專利權）人: 廣東龍興寶富五金實業有限公司
• 主分類號: C01B32/05
• 分類號: C01B32/05
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種炭素材料快速成型、快速焙燒制造方法,下列組分按重量百分比將顆粒大小為200?400目的炭粉60?80%、木質素5?10%、羧甲基纖維素1?5%、酚醛樹脂10?20%、聚乙烯醇（水溶液）4?5%投入真空混煉機中，加水量為上述組分總量的15?30%混合1小時制得可塑性料,通過滾壓或液壓成型制作成胚料產品并自然干燥至含水量5?10%后裝桶焙燒或真空焙燒，溫度110℃，時間3?5小時，繼續升溫至110?180℃，時間2小時，繼續升溫至180?900℃，時間3?5小時，制得成品。實現胚料可塑性、簡化生產設備、優化生產流程、提高生產效率并達到高產能、減污染、降成本的目的。

技術領域

本發明涉及炭素材料成型技術領域，具體來說是一種炭素材料快速成型、快速焙燒制造方法。

背景技術

炭素材料是無機非金屬材料，具有很多獨特的物理化學性質，即輕量，多孔性，導電性，導熱性，耐腐蝕性，潤滑性，高溫強度，耐熱性，耐熱沖擊性，低熱膨脹，低彈性，高純度，可加工性等，可以說，炭素材料兼有金屬、陶瓷和有機高分子三種主要固體材料的特性，并且炭素材料具有上述三種材料不具有的性質，比如比彈性率和比強度高，減震率大，生物相容性好，具有自潤滑性及中子減速能力等特點。

現有技術中，炭素材料成型方法成型方法一般先制成毛坯后再機械加工，這種方法不但費時費工，浪費資源，增加污染，成本高，而且生產工期長，效率低下。

為此，本技術領域有實現一次成型的解決方案，如專利局公告號CN104671231B名為“炭素材料成型方法”， 該方法包括將竹炭粉、煅焦粉、生焦粉、竹油、固化劑、粘結劑和食品級潤滑劑采用攪拌碾壓方式進行混合，然后經過干燥、碾磨、準備模具、一次成型及炭化步驟；由毛坯再加工成型跨越到一次成型，大幅提高生產效率，降低成本。但其在成型過程中需模具內一次成型成制品且保壓壓力至少為20 噸，成型保壓時間至少為2min，成型厚度為1.2-1.6cm；尚存在生產設備繁重、成型時間長、固化慢且模壓制作時可塑性差等不足之處，不利更好地簡化生產流程、更有效地提高生產效率。

鑒于以上不足之處，本申請人加以研究創新并出更優的解決方案。

發明內容

本發明是要提供一種炭素材料快速成型、快速焙燒制造方法，進而實現胚料可塑性、簡化生產設備、優化生產流程、提高生產效率并達到高產能、減污染、降成本的目的。

實現上述目的，本發明采用如下技術方案，一種炭素材料快速成型、快速焙燒制造方法，包含以下步驟：

（1）制可塑性料，下列組分按重量百分比將顆粒大小為200-400目的炭粉60-80%、木質素5-10%、羧甲基纖維素1-5%、酚醛樹脂10-20%、聚乙烯醇（水溶液）4-5%投入真空混煉機中，加水量為上述組分總量的15-30%混合1小時制得可塑性料。

（2）成型，將步驟（1）制得的可塑性料通過滾壓或液壓成型制作成胚料產品。

（3）干燥，將步驟（2）所得的胚料產品自然干燥至含水量5-10%。

（4）焙燒，將步驟（3）所得胚料產品裝桶焙燒或真空焙燒：

1）脫水階段，溫度110℃，時間3-5小時；

2）致密階段，溫度110-180℃，時間2小時，木質素、酚醛樹脂熔化排出空氣，產品致密；

3）炭化階段，溫度180-900℃，時間3-5小時，胚料產品脫氫、脫氧完成炭化，制得成品。

優選方案是一種炭素材料快速成型、快速焙燒制造方法，包含以下步驟：

（1）制可塑性料，下列組分按重量百分比將顆粒大小為200-400目炭粉70%、木質素7%、羧甲基纖維素3%、酚醛樹脂15%、聚乙烯醇（水溶液）4%投入真空混煉機中，加水量為上述組分總量的20%混合1小時制得可塑性料。