[發明專利]一種帶有氧化鋁涂層的高純石墨工具及其制備方法和用途

在審

• 申請號: 202010421598.7
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111440010A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 姚力軍;潘杰;邊逸軍;王學澤;鐘偉攀;羅明浩
• 申請（專利權）人: 寧波江豐電子材料股份有限公司
• 主分類號: C04B41/87
• 分類號: C04B41/87;C04B35/52;C04B35/645;C22B21/00
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司 11659
• 代理人: 王巖

1.一種帶有氧化鋁涂層的高純石墨工具，其特征在于，所述高純石墨工具包括高純石墨基體和氧化鋁涂層，所述氧化鋁涂層涂覆在所述高純石墨基體的表面，所述高純石墨基體的石墨純度≥4N。

2.根據權利要求1所述的高純石墨工具，其特征在于，所述高純石墨工具為高純石墨模具；

優選地，所述高純石墨模具為高純鋁熔煉鑄造模具。

3.根據權利要求1或2所述的高純石墨工具，其特征在于，所述氧化鋁涂層采用噴涂方法進行制備；

優選地，所述氧化鋁涂層的厚度為0.2-0.5mm；

優選地，所述氧化鋁涂層中氧化鋁的粒徑為10-50nm；

優選地，所述氧化鋁涂層的粗糙度Ra為5-10μm。

4.一種如權利要求1-3任一項所述的高純石墨工具的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

(1)將石墨純度≥4N的高純石墨坯料機加工成高純石墨基體；

(2)將氧化鋁分散液噴涂在步驟(1)得到的高純石墨基體上，得到帶有氧化鋁涂層的高純石墨工具。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述高純石墨坯料通過熱等靜壓制備得到；

優選地，步驟(1)所述機加工包括車削、銑削、鏜削、磨削或鉆孔中的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，在步驟(1)所述機加工之后，對所述高純石墨基體進行清洗處理和干燥處理；

優選地，所述清洗處理包括將所述高純石墨基體放入清洗液中超聲清洗；

優選地，所述清洗液包括乙醇和/或丙酮；

優選地，所述超聲清洗的時間為10-30min。

6.根據權利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述氧化鋁分散液中的氧化鋁粒徑為10-50nm；

優選地，在步驟(2)所述噴涂之前，對所述高純石墨基體進行預熱處理；

優選地，所述預熱處理的溫度為200-300℃；

優選地，所述預熱處理的時間為0.5-2h；

優選地，所述預熱處理在烘箱中進行。

7.根據權利要求4-6任一項所述的制備方法，其特征在于，將步驟(2)所述氧化鋁分散液裝入噴壺中，再進行噴涂處理；

優選地，在步驟(2)所述噴涂之后，還包括干燥處理；

優選地，所述干燥處理的溫度為100-200℃；

優選地，所述干燥處理的時間為1-3h；

優選地，所述干燥處理在烘箱中進行。

8.根據權利要求4-7任一項所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

(1)將石墨純度≥4N的高純石墨坯料機加工成高純石墨基體，然后對所述高純石墨基體進行清洗處理和干燥處理；

其中，所述高純石墨坯料通過熱等靜壓制備得到；所述機加工包括車削、銑削、鏜削、磨削或鉆孔中的任意一種或至少兩種的組合；所述清洗處理包括將所述高純石墨基體放入乙醇和/或丙酮中超聲清洗10-30min；

(2)將步驟(1)得到的高純石墨基體在烘箱中預熱0.5-2h，控制烘箱中的預熱溫度為200-300℃，然后將已裝入噴壺中的氧化鋁分散液噴涂在預熱后的高純石墨基體上，隨后在烘箱中干燥1-3h，控制烘箱中的干燥溫度為100-200℃，得到帶有氧化鋁涂層的高純石墨工具。

9.一種如權利要求1-3任一項所述的高純石墨工具的用途，其特征在于，將所述高純石墨工具用于高純鋁的熔煉鑄造；

優選地，所述高純鋁的純度≥5N。

10.一種降低高純鋁熔煉鑄造雜質元素含量的方法，其特征在于，采用如權利要求1-3任一項所述的高純石墨工具；

優選地，所述高純鋁的純度≥5N。