一种超细碳素生坯的真空压制方法
【专利摘要】本发明公开了一种超细碳素生坯的真空压制方法，步骤是：A、在凹模内装入预处理了的超细粒度碳素压粉，进行预压；B、将预压生坯装入塑料薄膜袋，并放入真空包装机内，进行抽真空并热压封闭塑料薄膜袋口；C、再次用塑料薄膜对其进行严实地包裹，缝隙处用薄膜胶带粘贴牢固；D、将上述包裹好的预压生坯装入筐架，放入等静压机的压缸中，进行高压力的等静压；E、取出压好的超细碳素生坯。本发明方法易行，操作简便，结构简单，能有效的进行大批量超细碳素生坯生产，适用于在较小的压机上批量生产较大规格超细碳素生坯，其生产的毛坯质量具有内部结构更加致密，均匀和稳定的特点，有效地克服了因排气不畅导致压坯内裂的缺陷。
【专利说明】一种超细碳素生坯的真空压制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及碳素行业【技术领域】，更具体涉及一种超细碳素生坯的真空压制方法，适用于在较小的压机上批量生产较大规格超细碳素生坯的压制。
【背景技术】
[0002]较大规格的超细粒度结构石墨毛坯，广泛用于金刚石地质钻头的热压烧结模、电火花放电加工用石墨电极、单晶硅热场等，市场需求旺盛，在国内外的市场上这种需求仍呈现不断上升趋势，因此这种石墨具有良好的发展前景。
[0003]碳素成型的设备有挤压机、振动成型机及模压机，挤压机及振动成型机一般压制粗粒度的粉体，挤压机压制超细粒度的碳素压粉会使其开裂，而振动成型机的压力值达不到要求，使制成品的体积密度达不到要求。要把混有粘结剂并磨好的超细粒度碳素压粉，压制成为较大规格的优质碳素生坯，难度较大。一般采用模压，或经振动成型后再进行等静压，压制过程中主要存在的问题有:压粉中的空气排出不畅，导致压坯的内部结构不致密，不均匀、有时出现鼓泡或内部列纹等缺陷，因而在后面的焙烧或石墨化工序中引起制品开
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[0004]本发明正是针对上述不足之处而进行的改进，对超细碳素生坯采用真空压制的方法，解决了其压制成型时压粉中的空气排出不畅的技术难题，使压坯的内部结构更加致密，均匀和稳定，消除了超细碳素生坯易出现鼓泡或内部列纹等缺陷。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是在于提供了一种超细碳素生坯的真空压制方法，此方法易行，操作简便，能满足在较小的压 机上批量生产较大规格的超细粒度结构石墨毛坯，并且其压坯的质量更好，内部结构更加致密，均匀和稳定。解决了以往压粉中的空气排出不畅，导致压坯的内部结构不致密，不均匀，有时出现鼓泡或内部列纹的技术难题。
[0006]为了达到上述目的，本发明采用以下技术措施:
一种超细碳素生坯的真空压制方法，其步骤是:
Α、将碳素压粉与粘结剂混合搅拌并研磨进行预处理，在凹模内装入预处理了的超细粒度碳素压粉，进行预压，预压压力值为26~36MPa ；
B、将该预压生坯装入塑料薄膜袋，并放入真空包装机内，进行抽真空并热压封闭塑料薄膜袋口，抽真空的时间为30-38秒，真空度小于1000Pa ；
C、再次用塑料薄膜对其进行严实地包裹，缝隙处用薄膜胶带粘贴牢固；
D、将上述包裹好的预压生坯装入筐架，放入等静压机的压缸中，进行高压力的等静压，等静压压力值为155~165MPa，并保压25~35秒；
E、从等静压机的压缸中取出压好的筐架及超细碳素生坯；
碳素压粉与粘结剂的质量比为:190 -210:85、0，粘结剂为改制煤浙青，超细碳素压粉平均粒径为15~17微米。[0007]凹模规格为533 X 233 X 182 mm，塑料薄膜袋厚度不小于0.25 mm，真空包装机的真空室规格为690 X 600 X 200 mm,等静压机的液压介质为:液压机油。
[0008]本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果:
本发明操作简单、稳定，并有效避免了以前在压制过程中存在的问题，即压粉中的空气排出不畅，导致压坯的内部结构不致密，不均匀、有时出现鼓泡或内部列纹等缺陷，因而在后面的焙烧或石墨化工序中引起制品开裂的难题，本发明的压制方法使工序合格率由原来的60%提高到95%以上。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为一种超细碳素生坯的真空压制示意图。
[0010]图2为一种超细碳素生坯真空压制的石墨模具显微结构图。
[0011]其中:1 一碳素压粉，2 —凹模，3—下冲头，4一上冲头，5—塑料薄膜袋，6—真空包装机，7—预压生坯，8—塑料薄膜及薄膜胶带，9一压缸，10—筐架，11 一超细碳素生坯，12—液压介质。
【具体实施方式】
[0012]实施例1:
一种超细碳素生坯的真空压制方法，其步骤是:
A、粘结剂改制煤浙青与超细粒度碳素压粉按质量比90:200混合，研磨后装入较大规格的凹模，用1000吨压力机进行预压，预压压力值为26或28或30或31或33或36MPa ；
B、将该预压生坯装入塑料薄膜袋，并放入真空包装机内，进行抽真空并热压封闭塑料薄膜袋口，抽真空的时间为30或32或34或36或38秒，真空度为IOOOPa ；
C、再次用塑料薄膜对其进行严实地包裹，缝隙处用薄膜胶带粘贴牢固。
[0013]D、将上述包裹好的预压生坯装入筐架，放入等静压机的压缸中，进行高压力的等静压，等静压压力值为155或157或159或160或162或164或165MPa，并保压25或27或30或32或35秒；
E、从等静压机的压缸中取出压好的筐架及超细碳素生坯；
凹模的形状为长方体，尺寸为533X233X182毫米，塑料薄膜袋厚度为0.25毫米的高强度塑料薄膜制成，真空室690X600X200毫米，等静压机的参数是Φ500毫米缸径，温度参数为室温(20 - 25°C)。
[0014]超细粒度碳素压粉的平均粒径为16.5微米，步骤A生成的是预压生坯，体积密度
1.25g/ cm 3。
[0015]结合图1其制备过程为在凹模2内装入混有粘结剂并磨好的超细粒度碳素压粉1，经下冲头3、上冲头4以较低的压力预压成雏形的生坯7，出模后放入塑料薄膜袋5，移入真空包装机6，抽真空并热压封闭塑料薄膜袋的缝口，另用塑料薄膜及薄膜胶带8将预压生坯7包裹，缝隙处用薄膜胶带粘贴牢固，放入筐架10，吊入(等静压机的)压缸9，开动等静压机，液压介质(液压机油)12以高压力对超细碳素生坯11加压。
[0016]图2为经过上述步骤制备的碳素生坯经过石墨化后，制成石墨磨具，其显微结构图，从图中可以看出，该制成品结构致密无裂缝。[0017]实施例2— 5步骤同实施例1，具体参数变化见下表:
【权利要求】
1.一种超细碳素生坯的真空压制方法，其步骤是: A、将碳素压粉与粘结剂混合搅拌并研磨进行预处理，在凹模内装入预处理了的超细粒度碳素压粉，进行预压，预压压力值为26?36MPa ； B、将预压生坯装入塑料薄膜袋，并放入真空包装机内，进行抽真空并热压封闭塑料薄膜袋口，抽真空的时间为30?38秒，真空度小于IOOOPa ； C、再次用塑料薄膜对其进行严实地包裹，缝隙处用薄膜胶带粘贴牢固； D、将步骤C包裹好的预压生坯装入筐架，放入等静压机的压缸中，进行高压力的等静压，等静压压力值为155?165MPa，并保压25?35秒； E、从等静压机的压缸中取出压好的筐架及超细碳素生坯。
2.如权利要求1所述的一种超细碳素生坯的真空压制方法，其特征在于:所述的碳素压粉与粘结剂的质量比为:190?210:85?90。
3.如权利要求1或2所述的一种超细碳素生坯的真空压制方法，其特征在于:所述的粘结剂为改制煤浙青。
4.如权利要求1所述的一种超细碳素生坯的真空压制方法，其特征在于:所述的超细碳素压粉平均粒径为15?17微米。
5.如权利要求1所述的一种超细碳素生坯的真空压制的方法，其特征在于:所述的凹模规格为 533X233X 182 mm。
6.如权利要求1所述的一种超细碳素生坯的真空压制的方法，其特征在于:所述的塑料薄膜袋厚度不小于0.25 mm。
7.如权利要求1所述的一种超细碳素生坯的真空压制的方法，其特征在于:所述的真空包装机的真空室规格为690X600X200 mm。
8.如权利要求1所述的一种超细碳素生坯的真空压制的方法，其特征在于:所述的等静压机的液压介质为液压机油。
【文档编号】B30B11/00GK103753844SQ201310711963
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月21日 优先权日:2013年12月21日
【发明者】缪树良, 赵亚良, 刘建兴, 余维安, 高学豹 申请人:湖北鄂信钻石材料有限责任公司