[发明专利]一种低密度高强度高纯石墨的制备方法

说明书

本发明公开了一种低密度高强度高纯石墨的制备方法，采用酚醛树脂与焦粉和石墨粉混合压片，减少了制备过程中的杂质，降低了后续步骤中的焙烧废品；采用超声波处理的方式对微粉进行处理，微粉经过处理后，可以分层，最上层和最下层为颗粒均匀度较差、外观差异度较大的颗粒，剔除后，可以得到颗粒均匀度高、外观差异度小的颗粒，有利于后续步骤制备高强度、高纯石墨；用超声波处理方式替代传统的等静压处理，可以得到低密度石墨；本发明在已经公开的等静压高纯石墨材料的制备方法基础上，做出了重大改进，不但精减了制备步骤，而且在保证高强度、高纯度的同时，调整了石墨密度，最终得到了低密度、高强度、高纯度的石墨材料。

技术领域

本发明涉及石墨制备技术领域，特别是涉及一种低密度高强度高纯石墨的制备方法。

背景技术

石墨是元素碳的一种同素异形体，每个碳原子的周边连结着另外三个碳原子（排列方式呈蜂巢式的多个六边形）以共价键结合，构成共价分子。由于每个碳原子均会放出一个电子，那些电子能够自由移动，因此石墨属于导电体。

石墨及碳素制品具备优良的性能，应用日益广泛，产能及效益呈快速增长趋势。2011年，中国石墨及碳素制品行业发展迅速，行业内企业对成本费用的管理控制能力较高，盈利能力较强。国家统计局数据显示，2011年，我国石墨及碳素制品行业实现工业总产值1675.64亿元;实现销售收入1677.65亿元，同比增长40.58%;实现利润总额109.59亿元，同比增长50.87%。随着应用的不断推广，看中国石墨及碳素制品行业的竞争也日趋激烈。

中国规模以上石墨及碳素制品企业较多，集中度低。截至2011年末，中国规模以上石墨及碳素制品企业达871家，销售收入排名前十的企业销售收入总额仅占全行业的13.46%。从世界石墨及碳素制品市场的发展趋势和竞争格局来看，未来我国石墨及碳素制品行业将逐步向大集团集中，石墨及碳素制品行业的集中度将会进一步提高。

随着中国冶金、化工、机械、医疗器械、核能、汽车、航空航天等行业的快速发展，这些行业对石墨及碳素制品的需求将会不断增长，我国石墨及碳素制品行业将保持快速增长。

中国发明专利CN 104386670 A公开了一种等静压高纯石墨材料的制备方法，该方法制备的石墨材料强度高、纯度高，但是制备方法需要多次焙烧、浸渍，过于繁琐，且制备的石墨材料密度较大。

为了进一步降低高纯石墨的生产成本，拓展石墨的应用范围，有必要对石墨的制备方法做进一步的研究，本发明提供了一种低密度高强度高纯石墨的制备方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种低密度高强度高纯石墨的制备方法。

一种低密度高强度高纯石墨的制备方法，包括以下步骤：

A、压片：按照重量比将焦粉和石墨粉混合后，加热至180-200℃，加入酚醛树脂，混合均匀；反复压片1-3次，冷却；

B、制粉：将压片料在磨粉机中粉碎，过筛，去筛下物，得到微粉；其余物体继续粉碎，直到达到粒径要求；

C、超声波处理：将微粉放入容器中压紧，放入超声波处理器中进行振荡20-30min，将振荡后的微粉，剔除最上层与最下层，取中间层进行下一步骤；

D、焙烧、浸渍：选择保温效果好、温差小的环式炉，将超声波处理处理后的微粉装入铁制匣钵并垫填充料；出炉后预热制品温度在200-300℃，抽真空50-70min，选择零喹啉高结焦改性浸渍沥青，温度150-160℃，在2-4MPa压力下浸渍4-5h；再重复焙烧一次即可；