[发明专利]一种改性天然石墨及其制备方法

权利要求书

1.一种改性天然石墨的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

(1)将重量比为1︰10～3︰10的润湿分散剂与粘接剂加入到水中，充分混合，制成质量浓度为30％～60％的混合溶液；所述的粘接剂选自羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶和硅烷偶联剂中的一种或多种；所述的润湿分散剂为水溶性润湿分散剂；

(2)将天然石墨加入到步骤(1)制得的混合溶液中，充分混合后干燥至天然石墨的含水量小于200ppm；

(3)将步骤(2)得到的物质与非晶质炭前驱体和石墨化催化剂充分搅拌均匀，然后按2.5～3.5℃/min升温至300～400℃，后在恒温条件下进行热缩聚反应，所述的恒温条件为300～400℃内的一定值，所述热缩聚反应的聚合压力为0.1～20MPa，所述热缩聚反应的反应时间为60～200min，最后升温至580～620℃保持30～60min；

(4)将步骤(3)得到的物质模压成型后进行热等静压处理；

(5)在惰性气体保护下，将步骤(4)得到的物质先于600～1500℃进行炭化处理，后于2600～3000℃进行石墨化处理。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(5)之后还包括步骤(6)：将石墨化的石墨进行粉碎和分级处理。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述粉碎和分级处理后，得到的改性天然石墨的D50值为10～30μm。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的粘接剂选自羧甲基纤维素钠或硅烷偶联剂；步骤(1)所述的润湿分散剂为硬脂酸单甘油酯；步骤(2)所述的天然石墨的D50值为5～30μm；步骤(2)所述干燥的处理温度为50～120℃；步骤(3)所述的非晶质炭前驱体选自煤沥青、石油沥青和酚醛树脂中的一种或多种；步骤(3)所述的石墨化催化剂为硼或硅的碳化物。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述模压成型的压力为60～110MPa，所述模压成型的时间为1～4h；所述热等静压处理的温度为400～800℃，所述热等静压处理的压力为50～100MPa。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述的惰性气体为氮气，所述惰性气体的流量为0.1～1.5m³/h。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：

(1)将重量比为1︰10～3︰10的润湿分散剂与粘接剂加入到去离子水中，充分混合，制成质量浓度为45％的混合溶液；

(2)将天然石墨加入到步骤(1)制得的混合溶液中，充分混合后干燥至天然石墨的含水量小于200ppm，其中，所述粘接剂与所述天然石墨的质量比为5︰100～1︰10；

(3)在包覆釜中，将步骤(2)得到的物质与非晶质炭前驱体和石墨化催化剂充分搅拌均匀，然后按3℃/分钟升温至300～400℃，后在恒温条件下进行热缩聚反应，所述热缩聚反应的聚合压力为1～5MPa，所述热缩聚反应的反应时间为100～200分钟，最后升温至600℃保持60分钟，所述非晶质炭前驱体与所述天然石墨的质量比为6:100～1:10；所述石墨化催化剂与所述天然石墨的质量比为5:100；

(4)将步骤(3)得到的物质模压成型后进行热等静压处理；

(5)在惰性气体保护下，将步骤(4)得到的物质先于800～1200℃进行炭化处理，后于2600～2800℃进行石墨化处理。

8.如权利要求1～7任一项所述的制备方法制备而得的改性天然石墨。