[发明专利]一种具有抗氧化功能的低电阻率石墨材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有抗氧化功能的低电阻率石墨材料，其特征在于：所述石墨包括粘结剂沥青、添加剂和石油焦、沥青焦、针状焦中的一种或多种，石墨中不同粒径干料的重量百分比为：3mm<Φ≤8mm颗粒料10~15%、1mm≤Φ≤3mm颗粒料35~40%、0.075mm<Φ<1mm颗粒料8~10%、Φ≤0.075mm的粉料35~40%；所述粘结剂沥青的重量占干料总重量的25~32%，添加剂的重量占干料总重量的0.5~10%。

2.根据权利要求1所述的一种具有抗氧化功能的低电阻率石墨材料，其特征在于：所述添加剂包括碳化硼和二硼化钛。

3.根据权利要求1所述的一种具有抗氧化功能的低电阻率石墨材料，其特征在于：所述粘结剂沥青为石油沥青、煤沥青或者煤沥青与中间相沥青的混合物。

4.一种如权利要求1所述的具有抗氧化功能的低电阻率石墨材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、配料：将煅烧好的石油焦、沥青焦、针状焦中的一种或多种粉碎后过筛网筛分，收集不同粒径的干料，按下述不同粒径的重量百分比进行配料：3mm<Φ≤8mm颗粒料10~15%、1mm≤Φ≤3mm颗粒料35~40%、0.075mm<Φ<1mm颗粒料8~10%、Φ≤0.075mm的粉料35~40%；最后再加入干料总重量0.5~10%的添加剂；

S2、混捏：将步骤S1配好的不同粒径的干料倒入混捏锅中，在130~165℃温度条件下搅拌，搅拌时间为30~50min，然后向搅拌过的干料中加入温度为170~180℃的占干料总重量25~32%的粘结剂沥青，在130~180℃温度条件下湿混，混捏的湿混时间为30~90min；

S3、压型：将步骤S2混捏的糊料倒入成型模具中，通过压机将糊料热压成型，压型的压力为20~32MPa，底板温度100~130℃，模具温度100~150℃；

S4、焙烧：

Ⅰ、一次焙烧：将经步骤S3压型的待烧品放入焙烧炉内，加入焦粉填充料，在隔绝空气的气氛中按以下一次焙烧升温曲线逐步加热：从室温升温至100℃：升温速度为10-20℃/h，加热时间为4-8h；从100℃升温至750℃：升温速度为4-8℃/h，加热时间为81.25-162.5h；从750℃升温至1030℃：升温速度为10-20℃/h，加热时间为14-28h，升温至1030℃后保温2h，随炉冷却至室温后取出一次焙烧品；

Ⅱ、二次焙烧：首先，将合格的一次焙烧品装入浸渍罐，将浸渍罐升温至200～300℃并保持恒温，升温的同时浸渍罐抽真空，在浸渍罐温度恒定同时真空度达到-0.08MPa；其次，向浸渍罐中加入浸渍沥青，在1～4MPa压力条件下加压一个小时，然后保压1～5小时，待浸渍罐冷却后取出浸渍品，完成浸渍；再次，将浸渍品重新放入焙烧炉内，按以下二次焙烧升温曲线逐步加热：从室温至100℃：升温速度为16-20℃/h，加热时间为4-5h；从100℃升温至750℃：升温速度为5-10℃/h，加热时间为65-130h；从750℃升温至1030℃：升温速度为10-20℃/h，加热时间为14-28h，升温至1030℃后保温2h，随炉冷却至室温后取出，得到二次焙烧品；

S5、石墨化：将步骤S4制备的二次焙烧品放入石墨化炉中，加入焦粉填充料，在隔绝空气的气氛下，按以下石墨化升温曲线逐步加热：从室温升温至1000℃：升温速度为100-200℃/h，加热时间为4.9-9.8h；从1000℃升温至1800℃：升温速度为50-100℃/h，加热时间为8-16h,从1800℃至2600℃：升温速度为100-200℃/h，加热时间为4-8h，升温至2500℃后保温1h，随炉冷却至室温后取出，得到合格石墨化产品。