[發(fā)明專利]一種高溫抗氧化柔性石墨填料及制備方法、高溫抗氧化柔性石墨盤根

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010536710.1
• 申請(qǐng)日: 2020-06-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111662678B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于洪濤;陳寶箴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海弘楓實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): C09K3/12
• 分類號(hào): C09K3/12;C09C1/46;C09C3/04;C09C3/06;C09C3/08;C01B32/225;F16J15/00
• 代理公司: 北京中知音諾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 13138
• 代理人: 尹彥飛

本發(fā)明涉及密封填料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高溫抗氧化柔性石墨填料的制備方法，包括：將天然鱗片石墨放入插層劑溶液中浸漬，水洗，在850～950℃下高溫膨脹10～15s，即得膨脹石墨蠕蟲(chóng)；將步膨脹石墨蠕蟲(chóng)均勻地覆蓋在帶有粘接劑的增強(qiáng)材料的表面，機(jī)械壓制即得柔性石墨板材；將柔性石墨板材放入抗氧化劑溶液中浸漬，烘干，梯度升溫即得高溫抗氧化柔性石墨填料。本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)中柔性石墨的高溫抗氧化性能較差的問(wèn)題。通過(guò)將抗氧化劑浸漬在柔性石墨板材表面或浸漬在其內(nèi)部，經(jīng)過(guò)梯度升溫，使得抗氧化劑滲入石墨材料的內(nèi)部轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷乜寡趸镔|(zhì)，填充在石墨材料的內(nèi)部并覆蓋石墨表面。上述抗氧化劑不需要將柔性石墨板材粉碎進(jìn)行浸漬，操作更為簡(jiǎn)便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及密封填料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高溫抗氧化柔性石墨填料及制備方法、高溫抗氧化柔性石墨盤根。

背景技術(shù)

碳材料是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的原材料和產(chǎn)品。碳材料通常可被劃分為傳統(tǒng)碳材料和新型碳材料。傳統(tǒng)碳材料主要包括木炭、活性炭、天然石墨、石墨電極等。隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，新型碳材料是碳材料領(lǐng)域中重點(diǎn)研究和開(kāi)發(fā)的方向，它種類眾多，主要包括金剛石、柔性石墨、多孔碳、核石墨、石墨層間化合物等。在新型碳材料中，柔性石墨因其優(yōu)良的性能而得到了廣泛的使用：柔性石墨因其特殊的成型工藝，在制備過(guò)程中大量的微觀氣孔被儲(chǔ)存在成型體中，使其具有優(yōu)異的壓縮性、回彈性和較低的應(yīng)力松弛(蠕變)率，被廣泛應(yīng)用于密封領(lǐng)域，與傳統(tǒng)密封材料如石棉、橡膠、纖維素及其復(fù)合材料相比，柔性石墨的使用溫度范圍較寬，在空氣中可用范圍在-200～450℃，在真空或還原性氣氛中可到3000℃，且熱膨脹系數(shù)小，它可解決高、常、低溫下的跑、冒、漏等密封難題。經(jīng)過(guò)深加工的柔性石墨是一種很好的密封材料，被稱為＂當(dāng)代密封之王＂，被廣泛應(yīng)用在石油化工、核電等密封領(lǐng)域同時(shí)柔性石墨材料保留了天然石墨材料的一些優(yōu)良性能，如耐高溫、耐腐蝕和優(yōu)良的自潤(rùn)滑性能，使其成為現(xiàn)當(dāng)代工業(yè)領(lǐng)域中優(yōu)異的基礎(chǔ)材料，被廣泛應(yīng)用于石油化工、航空航天、船舶、軍事等髙科技領(lǐng)域。

隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，柔性石墨的其他優(yōu)異性能將會(huì)進(jìn)一步被開(kāi)發(fā)。但是柔性石墨和其他碳材料一樣都存在著高溫富氧條件下很容易被氧化腐蝕的缺點(diǎn)，同時(shí)由于柔性石墨的特殊制造工藝，存在著比表面積大、孔隙率高等特點(diǎn)，高溫抗氧化性能比一般石墨材料要差。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種高溫抗氧化柔性石墨填料的制備方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中柔性石墨的高溫抗氧化性能較差的問(wèn)題，同時(shí)，本發(fā)明還將提供一種高溫抗氧化柔性石墨填料；此外，本發(fā)明還將提供一種高溫抗氧化柔性石墨盤根。通過(guò)將抗氧化劑浸漬在柔性石墨板材表面或浸漬在其內(nèi)部，經(jīng)過(guò)梯度升溫，使得抗氧化劑滲入石墨材料的內(nèi)部轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷乜寡趸镔|(zhì)，填充在石墨材料的內(nèi)部并覆蓋石墨表面，從而隔絕氧化性氣體并阻擋氣體從孔隙進(jìn)入到石墨材料內(nèi)部，延緩氧化反應(yīng)的發(fā)生，提高石墨材料的高溫抗氧化性能。上述抗氧化劑不需要將柔性石墨板材粉碎進(jìn)行浸漬，操作更為簡(jiǎn)便。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，

本發(fā)明的第一方面，提供一種高溫抗氧化柔性石墨填料的制備方法，包括如下步驟：

步驟一、將天然鱗片石墨放入插層劑溶液中浸漬，水洗，在850～950℃下高溫膨脹10～15s，即得膨脹石墨蠕蟲(chóng)；

步驟二、將步驟一中的膨脹石墨蠕蟲(chóng)均勻地覆蓋在帶有粘接劑的增強(qiáng)材料的表面，機(jī)械壓制即得柔性石墨板材；

步驟三、將步驟二中的柔性石墨板材放入抗氧化劑溶液中浸漬，烘干，升溫至110～130℃保溫8～12min后，繼續(xù)升溫至200～220℃保溫8～12min后，繼續(xù)升溫至320～340℃保溫25～35min，最后升溫至400～420℃保溫8～12min，即得高溫抗氧化柔性石墨填料；其中，抗氧化劑溶液包括如下重量份數(shù)的組分：10～20份的異丙醇鋁，8～14份的四硼酸鈉，5～10份的磷酸，5～10份的草酸，20～60份的水。