[發(fā)明專利]煤基儲(chǔ)熱碳材料及其制備方法與應(yīng)用、用于制備煤基儲(chǔ)熱碳材料的組合物與應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110362066.5
• 申請(qǐng)日: 2021-04-02
• 公開（公告）號(hào): CN115181554A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高光輝;衛(wèi)昶;梁文斌;劉均慶;段春婷;鄭冬芳;馮波;任凱;盛英;文成玉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國家能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司;北京低碳清潔能源研究院
• 主分類號(hào): C09K5/14
• 分類號(hào): C09K5/14;C01B32/05;C01B32/205
• 代理公司: 北京潤平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;趙澤麗

本發(fā)明涉及儲(chǔ)熱材料技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種煤基儲(chǔ)熱碳材料及其制備方法與應(yīng)用、一種用于制備煤基儲(chǔ)熱碳材料的組合物與應(yīng)用。所述煤基儲(chǔ)熱材料包括組分A和組分B；所述組分A的ID/IG為0?0.6，所述組分B的ID/IG1；其中，ID為通過拉曼光譜獲得的D峰的高度，IG為通過拉曼光譜獲得的G峰的高度；所述煤基儲(chǔ)熱碳材料通過XRD獲得的c軸方向的微晶尺寸L_c為15?70nm，a軸方向的微晶尺寸L_a為15?150nm，(002)晶面的層間距d₀₀₂為3.345?3.370nm。該煤基儲(chǔ)熱碳材料既包含有強(qiáng)度高的碳結(jié)構(gòu)又有熱導(dǎo)率高的石墨結(jié)構(gòu)，使得該煤基儲(chǔ)熱同時(shí)具備高的抗壓強(qiáng)度和高的熱導(dǎo)率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及儲(chǔ)熱材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煤基儲(chǔ)熱碳材料及其制備方法與應(yīng)用、一種用于制備煤基儲(chǔ)熱碳材料的組合物與應(yīng)用。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的儲(chǔ)熱碳材料采用石墨填料或?yàn)r青焦、石油焦制品和瀝青粘結(jié)劑經(jīng)過混料、成型及浸漬焙燒和石墨化制備而成。因石墨的表面光滑，與瀝青粘結(jié)劑的粘結(jié)弱，造成材料有裂紋、局部缺陷或開裂等結(jié)果。因此，我們解決辦法就是用煤部分替代石墨。煤與瀝青的相容性優(yōu)于石墨，能夠起到增強(qiáng)粘結(jié)的作用，避免界面問題造成的開裂等癥狀。

CN112110730A公開了一種儲(chǔ)熱材料用組合物和儲(chǔ)熱材料及其制備方法，該組合物包含瀝青材料、石墨和無機(jī)礦物材料，其中，所述瀝青材料選自煤基瀝青和/或煤基改質(zhì)瀝青，所述瀝青材料的C/H為1.3～1.7，軟化點(diǎn)≥ 130℃，炭化后的殘?zhí)悸省?6％；以所述儲(chǔ)熱材料用組合物的總重量為基準(zhǔn)，所述瀝青材料的含量為10～40重量％，所述石墨的含量為20～80重量％，所述無機(jī)礦物材料的含量為10～70重量％，所制備的儲(chǔ)熱材料同時(shí)兼具較高的熱導(dǎo)率、抗壓強(qiáng)度和體積密度，其抗壓強(qiáng)度/熱導(dǎo)率的比值為0.08-0.25。

CN112111310A公開了一種儲(chǔ)熱炭材料用組合物和儲(chǔ)熱炭材料及其制備方法，該組合物包含瀝青材料和石墨，其中，所述瀝青材料選自煤基瀝青和 /或煤基改質(zhì)瀝青，且所述瀝青材料的C/H為1.3～1.7，軟化點(diǎn)≥130℃，炭化后的殘?zhí)悸省?6％；以所述儲(chǔ)熱材料用組合物的總重量為基準(zhǔn)，所述瀝青材料的含量為10～40重量％，所述石墨的含量為60～90重量％。述儲(chǔ)熱炭材料同時(shí)兼具較高的熱導(dǎo)率、抗壓強(qiáng)度和體積密度，其抗壓強(qiáng)度/熱導(dǎo)率的比值為0.08-0.25。

CN106242570A公開了一種儲(chǔ)熱用石墨制品的生產(chǎn)方法，包括以下步驟： S01、配料：對(duì)原料進(jìn)行配比，所述原料包括質(zhì)量比為77～79％的石油焦和質(zhì)量比為21～23％的中溫煤瀝青；S02、混捏：將配比好的原料進(jìn)行混捏得到糊料；S03、振動(dòng)成型：對(duì)混捏好的糊料涼料后，對(duì)糊料施加壓力進(jìn)行振動(dòng)成型，所述振動(dòng)成型的工藝條件為：以2-5MPa的壓力預(yù)壓3-5min；以6-12MPa 的壓力振壓10-15min；所述振動(dòng)的振幅1～1.5mm、頻率2500～3000次/分鐘； S04、一次焙燒得到碳制品；S05、浸漬；S06、二次焙燒；S07、石墨化；該石墨制品體積密度大，灰分小，儲(chǔ)熱能力強(qiáng)。

CN107673759A公開一種新型太陽能熱發(fā)電石墨儲(chǔ)熱材料的制備方法，包括以下步驟：選料配料：選用真密度≥2.13g/cm³，灰分≤0.25％，揮發(fā)分≤0.30％，硫含量≤0.40％的針狀石油焦，電阻率≤8.5μΩm，抗折強(qiáng)度≥ 30Mpa，抗壓強(qiáng)度≥65Mpa，灰分≤0.30％，粒徑為30～60μm的特種石墨粉、和電阻率為0.6～1.0μΩ·m，pH值7.5～9，粒徑為45～60μm的半補(bǔ)強(qiáng)炭黑作為原料，按照針狀石油焦的重量比為60～70％，特種石墨粉的重量比為 15～20％，半補(bǔ)強(qiáng)炭黑的重量比為15～20％的配比配制原料；混捏：按粘結(jié)劑與原料的質(zhì)量比為：25：75～30：70的配比進(jìn)行濕混得到糊料；預(yù)成型；破碎、磨粉、篩分、混合；模壓成型；一次焙燒；浸漬；二次焙燒；石墨化。該方法制得的石墨理化理指標(biāo)優(yōu)良，可以廣泛應(yīng)用于太陽能熱發(fā)電石墨儲(chǔ)熱材料領(lǐng)域。