一种高强度碳材料的制备方法与流程

文档序号:12395048阅读:184来源:国知局

本发明属于炭材料制备领域,涉及到一种高强度炭材料的制备方法。



背景技术:

炭材料具有良好的导热导电性、耐摩擦性及模量高等优点,在国防工业、航空航天、新型能源、工业生产、日常生活等众多领域中得到了广泛的应用。

目前,国内外制备炭材料需要多次浸渍与焙烧,工艺复杂,周期长,生产成本高。本发明提供了一种新的炭材料的制备方法,与现有技术相比,制备工艺简单,只需一次焙烧,无需浸渍,所制样品密度较低,生产周期仅为常规炭材料的1/3,可明显节约生产成本,具有广阔的市场应用前景。



技术实现要素:

本发明针对现有技术的不足,提供了一种高强度炭材料制备方法。

为实现上述目的,本发明采用的制作过程如下:

一种高强度炭材料的制备方法,用A 酸、煅后石油焦、煤沥青作为原料,将煅后石油焦粉碎至约12.5μm,置于质量分数为10%的A酸溶液中浸泡5 h,然后洗涤至pH值等于7,最后烘干成细粉干料。

所述的A酸溶液由A酸与蒸馏水配制而成。

进一步地,将所述煤沥青粉碎后与所述细粉干料进行配料、其配比为:煤沥青质量分数为20%-40%,余量为细粉干料。

进一步地,将所述配比后的配料进行混捏,并连续轧片3次再粉碎至75μm以下,制成二次料粉。

进一步地,将所述二次料粉装入模具中,用液压机施以100-200 MPa的成型压力,并保持压力10-30min压制成生坯。

所述的模具为20rnm×100 rnm×80 rnm的钢制模具。

进一步地,将所述生坯放入加热炉中进行焙烧。所述的焙烧方法为按图1的升温曲线进行焙烧。

综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:本研究制备的高强度炭材料与传统二浸三焙高强度炭材料相比,只需要一次焙烧无需浸渍便达到高于传统高强度炭材料的性能指标;生产周期由传统工艺100 d以上缩短至30 d左右;样品兼具低密度和高强度,膨胀系数小,抗热震性能优异,为材料力学性能的进一步提高留下了更大的空间。总之,本研究制备的高强度炭材料生产成本低,性能优异,用途更广泛,市场潜力更大。

附图说明:

图1为焙烧曲线。

具体实施方式

实施例1:一种高强度炭材料的制备方法,以A 酸、煅后石油焦、煤沥青为原料进行制备,将煅后石油焦粉碎至约12.5μm,置于质量分数为10%的A酸溶液中浸泡5 h,然后洗涤至pH值等于7,最后烘干成细粉干料;将所述煤沥青粉碎后与所述细粉干料进行配料、其配比为:煤沥青质量分数为20%,余量为细粉干料;将所述配比后的配料进行混捏,并连续轧片3次再粉碎至75μm以下,制成二次料粉;将所述二次料粉装入模具中,用液压机施以100 MPa的成型压力,并保持压力10min压制成生坯;将所述生坯放入加热炉中按图1的升温曲线进行焙烧,得到高强度炭材料。

经检测,本实施例所制备的炭材料,体积密度为1.49 g/cm3。,抗压强度110MPa,抗折强度58MPa。其性能指标均已达到现有技术制备炭材料的性能要求。

实施例2:一种高强度炭材料的制备方法,以A 酸、煅后石油焦、煤沥青为原料进行制备,将煅后石油焦粉碎至约12.5μm,置于质量分数为10%的A酸溶液中浸泡5 h,然后洗涤至pH值等于7,最后烘干成细粉干料;将所述煤沥青粉碎后与所述细粉干料进行配料、其配比为:煤沥青质量分数为30%,余量为细粉干料;将所述配比后的配料进行混捏,并连续轧片3次再粉碎至75μm以下,制成二次料粉;将所述二次料粉装入模具中,用液压机施以150 MPa的成型压力,并保持压力20min压制成生坯;将所述生坯放入加热炉中按图1的升温曲线进行焙烧,得到高强度炭材料。

经检测,本实施例所制备的炭材料,体积密度为1.55g/cm3。,抗压强度126MPa,抗折强度62MPa。其性能指标均已达到现有技术制备炭材料的性能要求。

实施例3:一种高强度炭材料的制备方法,以A 酸、煅后石油焦、煤沥青为原料进行制备,将煅后石油焦粉碎至约12.5μm,置于质量分数为10%的A酸溶液中浸泡5 h,然后洗涤至pH值等于7,最后烘干成细粉干料;将所述煤沥青粉碎后与所述细粉干料进行配料、其配比为:煤沥青质量分数为40%,余量为细粉干料;将所述配比后的配料进行混捏,并连续轧片3次再粉碎至75μm以下,制成二次料粉;将所述二次料粉装入模具中,用液压机施以200MPa的成型压力,并保持压力30min压制成生坯;将所述生坯放入加热炉中按图1的升温曲线进行焙烧,得到高强度炭材料。

经检测,本实施例所制备的炭材料,体积密度为1.59g/cm3。,抗压强度130MPa,抗折强度65MPa。其性能指标均已达到现有技术制备高强度炭材料的性能要求。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

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