[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

说明书

本发明涉及一种具有抗氧化功能的低电阻率石墨材料材料及其制备方法,属于石墨材料及其制备方法技术领域，解决石墨产品制造方法复杂、周期长、性能不高的技术问题，解决方案为：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%；所述粘结剂沥青为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%。经过混捏、压型、一次焙烧、浸渍、二次焙烧和石墨化处理制备成品。本发明通过优化粒度配方，添加碳化硼和二硼化钛复合添加剂，使产品的抗氧化性能大幅提高，并且有效提升该石墨材料的导电性能。

技术领域

本发明属于石墨材料及其制备方法技术领域，具体涉及的是一种具有抗氧化功能的低电阻率石墨材料及其制备方法。

背景技术

随着科技的发展，石墨产品不断升级换代，以适应不断提高的市场对产品性能的要求。现有的石墨产品远远不能满足使用寿命长、高强度、电阻率低和热导率高等综合性能要求，比如石墨坩埚、石墨电极接头等。现有石墨材料的制造方法是通过使用优质石油焦或沥青焦和沥青混合压型，经过多次浸渍和焙烧，再经石墨化处理才能制成性能较高的产品。其缺点是制造方法复杂、周期长、性能不高。

发明内容

本发明的目的是针对上述已有技术的不足，提供一种生产周期短，制备的产品体积密度高、强度高、电阻率低，并具有抗氧化功能的石墨材料及其制备方法。

对于导电性和抗氧化性要求较高的石墨制品，首先要选用易石墨化的石油焦或者针状焦做骨料，同时添加一定数量的添加剂对石墨制品的性能有直接的影响。选取的添加剂合适，可以减少了制品的孔隙率和结构缺陷，进而有利于材料强度和抗氧化性、电性能的提高。

本发明通过以下技术方案予以实现。

一种具有抗氧化功能的低电阻率石墨材料，其中：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%；所述粘结剂沥青为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%。

进一步地，所述添加剂包括碳化硼和二硼化钛。

进一步地，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。

一种具有抗氧化功能的低电阻率石墨材料的制备方法，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：