[发明专利]一种以多孔石墨为核的空心碳化钨微珠的制备方法

说明书

根据本发明方法，先用本公司的专利产品：高膨胀倍率的膨胀石墨颗粒，然后再用蔗糖或酚醛树脂的配方制备成含有蔗糖或酚醛树脂包膜的多孔石墨粉；再进行闪蒸干燥形成微珠，再用金属钨粉在高温微波烧结炉中液化浸渍多孔石墨进行反应烧结，使金属钨液与热解碳反应生成碳化钨包壳。通过以上的描述，本发明方法的优点是显著的，表现在1)是采用高膨胀倍率的膨胀石墨颗粒为核2)然后再用蔗糖或酚醛树脂制备含有包膜的多孔石墨粉；3)再进行闪蒸干燥后成微珠。4)再进行金属钨粉在高温微波炉中液化浸渍多孔石墨进行反应烧结，使金属钨粉与热解碳反应生成碳化钨膜包壳；这四个特点，最终制得以多孔石墨为核的空心碳化钨微珠，作为一种轻量材料。

技术领域

本发明涉及一种空心碳化钨微珠的制备方法，特别是涉及制备碳化钨包膜多孔石墨粉的一种轻量材料工艺。

多孔石墨是一种具有细孔结构的球形结晶碳，是一种轻量材料。它可以用来制备以多孔石墨粉为核的复合轻量材料，如碳化硅、碳化钛包膜多孔石墨粉等。今天我们要做的是以多孔石墨粉为核，以碳化钨为壳的复合轻量材料的制备方法。制成的复合材料：质轻、强度高、耐磨损、空心碳化钨不易破碎等，既具有中空碳化钨微珠的性质，也具有石墨的性质，是一种用途广泛的新型复合材料。

现市面上有许多碳化钨微珠的生产，被用来作为增强材料使用，但很少有中空的碳化钨微珠的报道，中空的碳化钨微珠以轻质、高强度的性能，用途却十分广泛！尤其是要求节能减排、绿色发展的今天，对轻量材料的需求尤其迫切！本发明的目的是提供一种既能低成本的制备，又能得到轻质，高强度需求的以多孔石墨粉为核，以碳化钨为壳，采用核-壳结构的原理制备的轻量材料，具体采用如下描述的技术方案。

一种空心碳化钨微珠的制备方法，该方法包括的步骤有1)取本公司生产的超细高膨胀倍率的可膨胀石墨粉为原材料，制备膨胀石墨颗粒(专利号：201710546233.5)。2)再用蔗糖或者酚醛树脂与膨胀石墨粉按一定比例进行搅拌混合3)把混合物与水制备成浆状物形成蔗糖或酚醛树脂包膜膨胀石墨颗粒。4)经闪蒸干燥机或气流干燥机等设备干燥后形成蔗糖或酚醛树脂为包膜的微珠5)再经固化、碳化工艺制备成以热解碳为外壳的多孔石墨微珠6)再把多孔石墨微珠与金属钨粉(金属钨含量99.5％)在真空炉中加热到2000度，保温1～2小时进行反应烧结；7)得到有金属钨液浸渍后生成碳化钛包膜的多孔石墨微珠的复合材料8)把得到的复合材料进行球磨分离成微珠颗粒，就得到一种内核是多孔石墨的空心碳化钨微珠了。

按照本发明方法，使用由膨胀石墨粉作原料制备成的多孔石墨粉，满足了材料的轻量化要求，密度可以低于0.1克/立方厘米。再用蔗糖或酚醛树脂包膜膨胀石墨粉后进行闪蒸干燥形成微珠，同时用单质金属钨粉液化浸渍多孔石墨粉，与多孔石墨粉表面碳反应烧结成碳化钨，金属钨液与热解碳在高温微波炉中反应生产碳化钨膜，膜厚一般为1～5um厚，外壳强度比较高；满足了高强度的要求。这样制成的含有多孔石墨结构的空心碳化钨微珠，就满足了成本低、不易破碎、产品合格率高的优点，可以使用在塑料、金属、陶瓷、玻璃材料中，起到降低密度、减轻重量、减少材料用量的作用。

根据本发明方法，先用本公司的专利产品：高膨胀倍率的膨胀石墨颗粒，然后再用蔗糖或酚醛树脂的配方制备成含有蔗糖或酚醛树脂包膜的多孔石墨粉；再进行闪蒸干燥形成微珠，再用金属钨粉在高温微波烧结炉中液化浸渍多孔石墨进行反应烧结，使金属钨液与热解碳反应生成碳化钨包壳。

通过以上的描述，本发明方法的优点是显著的，表现在1)工艺步骤简单，可操作性强2)尤其是采用高膨胀倍率的膨胀石墨颗粒为核3)然后再用蔗糖或酚醛树脂制备含有包膜的多孔石墨粉；4)再进行闪蒸干燥后成微珠。5)再进行金属钨粉在高温微波炉中液化浸渍多孔石墨进行反应烧结，使金属钨粉与热解碳反应生成碳化钨膜包壳；最终制得以多孔石墨为核的空心碳化钨微珠，作为一种轻量材料。