[发明专利]一种石墨发热体及其制造方法

说明书

本发明涉及一种石墨发热体及其制造方法，其由如下原料按质量百分比制备而成：0‑0.075mm碳/碳复合材料粉末和/或石墨碎25‑37%、0.075‑0.15mm碳/碳复合材料粉末和/或石墨碎20‑27%、0.15‑0.5mm煅烧石油焦和/或石墨碎10‑16%、0.5‑0.8mm煅烧石油焦和/或石墨碎10‑18%、0.8‑1mm煅烧石油焦和/或针状焦0‑2%、煤沥青22‑25%，其具备石墨体积密度高，抗折强度高，热膨胀系数低、使用寿命长的特点。

技术领域

本发明涉及一种石墨发热体及其制造方法，属于石墨材料技术领域。

背景技术

石墨发热体是指用石墨材料制成的电炉加热发热体部件。通常对于石墨发热体的性能要求如下：具有优良的导热性能、耐热震性、较小的热膨胀系数、有适宜的强度、较强的耐冲击性和耐高温性。而目前，大多数碳素生产企业生产细颗粒石墨发热体时，采用煅烧焦为主要原料生产， 产品成型后直接脱模冷却，生坯密度低，造成焙烧热处理后废品率高达40%以上。如何在保证石墨发热体具备优良性能的前提下，降低废品率成为本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种体积密度高、废品率低的石墨发热体，并同时提供其制备方法。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

技术主题一：

提供了一种石墨发热体，其由如下原料按质量百分比制备而成：0-0.075mm碳/碳复合材料粉末和/或石墨碎25-37%、0.075-0.15mm碳/碳复合材料粉末和/或石墨碎20-27%、0.15-0.5mm煅烧石油焦和/或石墨碎10-16%、0.5-0.8mm煅烧石油焦和/或石墨碎10-18%、0.8-1mm煅烧石油焦和/或针状焦0-2%、煤沥青22-25%；

其中碳/碳复合材料粉末为10%-20%，石墨碎为23%-68%，煅烧石油焦为0-30%，针状焦0-2%，煤沥青22-25%。

优选的，上述石墨发热体，其由如下原料按质量百分比制备而成：0-0.075mm碳/碳复合材料粉末和/或石墨碎25-37%、0.075-0.15mm碳/碳复合材料粉末和/或石墨碎20-27%、0.15-0.5mm煅烧石油焦或石墨碎10-16%、0.5-0.8mm煅烧石油焦或石墨碎10-18%、0.8-1mm煅烧石油焦或针状焦0-2%、煤沥青22-25%。

优选的，上述碳/碳复合材料粉末粒径分布为0-0.075mm：20%-40%；0.075-0.15mm：60-80%。

优选的，上述的碳/碳复合材料为碳纤维增强炭基体的复合材料，优选为上述材料加工产品中的产生的碎屑，磨粉得到。

技术主题二：一种石墨发热体的制备方法，其包括以下步骤：

1）配料：按照质量百分比计，其组成为0-0.075mm碳/碳复合材料粉末和/或石墨碎25-37%、0.075-0.15mm碳/碳复合材料粉末和/或石墨碎20-27%、0.15-0.5mm煅烧石油焦和/或石墨碎10-16%、0.5-0.8mm煅烧石油焦和/或石墨碎10-18%、0.8-1mm煅烧石油焦和/或针状焦0-2%、煤沥青22-25%；

其中碳/碳复合材料粉末为10%-20%，石墨碎为23%-68%，煅烧石油焦为0-30%，针状焦0-2%，煤沥青22-25%。

2）混捏:把干料混合料放入混捏锅中，干混达到120-150℃，加入煤沥青，混捏40-50分钟，出糊；

3）成型：真空振动成型后，在模具内通温度为25-40℃的水冷却55-65分钟；

4）焙烧：把生坯装入钢制匣钵筒内，以石英砂为填充料，焙烧挥发期升温速率保持0.5-1℃/h，焙烧最终温度850-900℃，保温20-26小时；