[发明专利]一种弹性碳材料包覆结构及其包覆工艺

权利要求书

1.一种弹性碳材料包覆结构，所述包覆结构由包覆层、被包覆物构成，所述被包覆物的外表面包裹有包覆层，在被包覆物的表面首先沉积一层球形的或椭圆形的低残碳前驱体，然后再包裹一层高残碳前驱体，所述包覆层与被包覆物的连接界面分布有若干空腔，其特征在于：

（Ⅰ）所述包覆层为低残碳前驱体和高残碳前驱体，其中，所述低残碳前驱体为聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯中的一种或多种，所述高残碳前驱体为灰分≤0.1%、水分≤0.1%、固碳≥99.9%、残碳率≥80%的沥青；

（Ⅱ）所述包覆层为拱桥形状，包覆层通过“桥墩”和被包覆物连接，包覆层的“桥面”为拱形、致密、均匀的软碳；

（Ⅲ）当被包覆物的体积发生变化时，包覆层中的碳六角网面角度随之改变，从颗粒角度表现为包覆层拱桥的弧度微调，所述包覆结构具有很强的弹性，可以避免因被包覆物体积剧烈变化而出现破裂。

2.一种弹性碳材料包覆结构的包覆工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将低残碳前驱体通过表面活性剂分散于去离子水中形成乳液，而后通过喷雾干燥将低残 碳前驱体沉积于被包覆物表面，其中，乳液中低残碳前驱体的固含量为10~30%，低残 碳前驱体与被包覆物的质量比为（1~3）：10；所述低残碳前驱体为聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯中的一种或多种，所述表面活性剂为非离子表面活性剂；

S2、将高残碳前驱体溶于溶剂中，高残碳前驱体固含量在5~60%；将沉积有低残碳前驱体的被包覆物通过液相包覆，在其外层均匀包覆一层高残碳前驱体，包覆比例为3~5%，氮气、氦气或其混合气氛下通过混捏得到半固化包覆物；其中，所述高残碳前驱体为灰分≤0.1%、水分≤0.1%、固碳≥99.9%、残碳率≥80%的沥青；

S3、在氮气、氦气或其混合气氛下，将半固化包覆物加热至850~1350℃，保温一段时间后自然冷却，最后经打散、筛分、除磁得到目标产物。

3.根据权利要求2所述的一种弹性碳材料包覆结构的包覆工艺，其特征在于：步骤S1中，所述表面活性剂为脂肪酸、硬脂酸、月桂酸中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的一种弹性碳材料包覆结构的包覆工艺，其特征在于：步骤S2中，所述沥青为石油沥青、煤沥青、天然沥青的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的一种弹性碳材料包覆结构的包覆工艺，其特征在于：步骤S2中，所述溶剂为分析纯级别的氮甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、煤油、苯、甲苯的一种或多种。