[發明專利]一種碳纖維等靜壓石墨模具材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810954013.0
• 申請日: 2018-08-21
• 公開（公告）號: CN109111238B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 閔潔;張培林;龐中海;武建軍;劉偉凱;紀永良;雷濤;張彥舉;霍有
• 申請（專利權）人: 大同新成新材料股份有限公司
• 主分類號: C04B35/83
• 分類號: C04B35/83;C04B35/622;C04B41/87
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 申紹中

本發明公開了一種碳纖維等靜壓石墨模具材料及其制備方法，其成品體積密度≥1.78g/cm3，電阻率≤5.0μΩm，抗折強度≥60Mpa，抗壓強度≥110Mpa，灰分≤0.30%。主要制備過程為：將原料的碾磨篩分配料、混捏、預成型、破碎、磨粉、篩分、混合、等靜壓成型、炭化、浸漬、二次炭化、二次浸漬、固化、石墨化、噴涂料、三次炭化得到的產品。本發明的成品結構均勻細膩，體積密度高；石墨材料理化理指標優良；使用二浸三焙再經過石墨化等工藝技術增強了石墨模具材料機械強度、耐腐蝕、耐高溫及導電、導熱性，使石墨模具材料具有良好的潤滑和抗磨性、易于加工，機械加工性能好，可以制作成形狀復雜、精度高的模具，同時提高了材料的使用壽命和穩定性強。

技術領域

本發明涉及一種碳纖維等靜壓石墨模具材料，特別是涉及一種碳纖維等靜壓石墨模具材料及其制備方法。

背景技術

近年來模具行業飛速發展，石墨材料、新工藝和不斷增加的模具工廠不斷沖擊著模具市場，石墨以其良好的物理和化學性能逐漸成為模具制作的首選材料。

如今石墨模具工業對人類的生活及發展起著至關重要的作用，許多產業部門(如機電、汽車、家電輕工、電器儀表、通訊、軍械等)的發展依賴于模具工業的技術提高和發展，世界各國均投入大量的人力財力發展石墨模具工業。像德國的西格里、日本的東洋碳素 在國際石墨模具工業領域中取得了主導地位。我國對模具工業的發展也十分重視，模具生產技術水平的高低，已成為衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志，因為模具在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發能力。從1997年我國有關部門開始重視和支持對石墨模具工業的發展，大力扶植中國本土企業在石墨模具工業上的發展，如今已經取得了不錯的成績，并為中國的出口外匯收入做出了貢獻。

針對未來模具行業的發展趨勢，誰能在最短的時間里完成高質量、高性能模具的制作，誰就贏得了客戶，贏得了市場。石墨模具以其各方面優越的性能，已經在模具行業中確立了重要的主導地位及未來的發展趨勢。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種碳纖維等靜壓石墨模具材料及其制備方法。

為實現上述目的，本發明提供了一種碳纖維等靜壓石墨模具材料，其體積密度≥1.78g/cm3，電阻率≤5.0μΩm，抗折強度≥60Mpa，抗壓強度≥110Mpa，灰分≤0.30%

一種碳纖維等靜壓石墨模具材料的制備方法，包括如下步驟：

S100、骨料：針狀石油焦；粉料：碳纖維、瀝青焦、炭黑；粘結劑：中溫煤瀝青；浸漬劑：改質煤瀝青；

所述骨料針狀石油焦的粒度為30-50μm、真密度≥2.13g/cm3，灰分≤0.20%，揮發分≤0.25%，硫含量≤0.40%；

所述粉料碳纖維的粒度為20-40μm、抗拉強度7.0Gpa、密度2.10g/cm3、電阻率≤55μΩcm；

所述粉料瀝青焦的粒度為20-30μm、真密度≥2.13/cm3，灰分≤0.25%、含硫量≤0.3%、揮發份≤0.5%；

所述粉料炭黑的純度為：99%，粒度為15-25μm；

所述粘結劑中溫煤瀝青的軟化點為83-88℃、結焦值為≥48%、喹啉不溶物≤3%；

所述浸漬劑改質煤瀝青的軟化點為105-120℃、結焦值為≥58%、灰分≤0.3%、喹啉不溶物≤2%、甲苯不溶物≤20%；

S210、碾磨篩分配料，將骨料和粉料經過碾磨設備進行加工成為所需要的粒徑并通過篩分后按比例進行配料；

所進述骨粉料和粘結劑的重量比為70-75:25-30，優選為72:28。

所述骨料與粉料的重量比為60-70:40-30；