[发明专利]石墨模具的制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨模具的制备方法，其技术方案要点是原料由下述重量份的组分组成：粒径为1～3mm的石油焦粉10～15重量份、粒径为0.5～1.5mm的石油焦粉10～15重量份、粒径为0.05～0.1mm的石油焦粉20～30重量份、粒径小于0.05mm石油焦粉20～35重量份、粒径小于10mm的沥青20～25重量份，其制备方法包括以下步骤：(1)煅烧；(2)粉碎、配料；(3)混捏；(4)等静压成型；(5)焙烧：将经步骤(4)成型的石墨块置于通有氮气和甲烷的混合气体的焙烧炉中处理，处理温度为1100～1300℃；(6)浸渍；(7)二次焙烧；(8)石墨化处理；(9)制备石墨模具。本发明解决了石墨模具在经过多次高温和快速降温后容易开裂的问题。

技术领域

本发明涉及石墨模具技术领域，更具体的说，它涉及一种石墨模具的制备方法。

背景技术

有色金属，是指除铁、锰、铬构成的黑色金属以外的所有金属的总称，与黑色金属相比，更具有耐蚀性、耐磨性、导电性、导热性、韧性、高强度性、放射性、易延性、可塑性、易压性和易轧性等特殊性能。有色金属冶炼是指将某些有色金属加热至熔化温度，进行某些工件的铸造作业。而石墨以其良好的物理和化学性能逐渐成为有色金属冶炼中模具制造的首选材料。由石墨块制成的石墨模具不仅具有优良的导热、导电性能和耐化学腐蚀性能，还具有良好的润滑和抗磨性。

但石墨模具在使用过程中，需要经过高温和快速降温的过程，多次使用后容易开裂。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种石墨模具的制备方法，能够增加石墨模具的强度，延长石墨模具的使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种石墨模具的制备方法,其原料由下述重量份的组分组成：粒径为1～3mm的石油焦粉10～15重量份、粒径为0.5～1.5mm的石油焦粉10～15重量份、粒径为0.05～0.1mm的石油焦粉20～30重量份、粒径小于0.05mm石油焦粉20～35重量份、沥青20～25重量份，其制备方法包括以下步骤：

(1)煅烧：将石油焦粉在1350～1400℃下真空煅烧20～30分钟；

(2)粉碎、配料：将煅烧后的石油焦粉放入粉碎机中进行粉碎，将粉碎完成的石油焦粉放入筛选机中进行筛选，筛分成粒径范围为1～3mm的颗粒、粒径范围为0.5～1.5mm颗粒、粒径范围为0.05～0.1mm颗粒和粒径小于0.05mm的细粉四种规格，然后按照粒径为1～3mm的石油焦粉10～15重量份、粒径为0.5～1.5mm的石油焦粉10～15重量份、粒径为0.05～0.1mm的石油焦粉20～30重量份、粒径小于0.05mm石油焦粉20～35重量份的比例配料；

(3)混捏：将上述步骤(2)配制的原料放置在混捏机中，在110～150℃下进行混捏，混捏时间为40～60min；然后加入20～25重量份的沥青，再进行混捏40～60min；

(4)等静压成型：将上述步骤(3)所得原料放入橡胶模具中，然后放入等静压成型机中成型为石墨块，等静压成型的压力为100～200℃；

(5)焙烧：将经步骤(4)成型的石墨块置于通有氮气和甲烷的混合气体的焙烧炉中处理，处理温度为1100～1300℃；

(6)浸渍：将经步骤(5)焙烧后的石墨块自然冷却后，放入装有浸渍沥青的高压浸渍罐中浸渍8～9小时；

(7)二次焙烧：将经步骤(6)浸渍完成的石墨块放入通有氮气和甲烷的混合气体的焙烧炉中进行处理，处理温度为1100～1300℃；

(8)石墨化处理：将经步骤(6)二次焙烧完成的石墨块放入石墨化炉中进行石墨化，石墨化炉的温度为2800～3500℃，石墨化时间为84～96小时；

(9)制备石墨模具：将步骤(8)制得的石墨块经过机加工制备成不同型号和规格的石墨模具。