[发明专利]一种硅石墨复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种硅石墨复合材料的制备方法，其特征是：所述制备方法具体包括如下步骤：

第一步、首先将石墨或者针状焦进行粉碎，得到粒径为1～5um的一次石墨粉体作为后续材料的基体；

第二步、将硅粉和二氧化硅粉通过湿法混合后进行压制，然后将压制成型的混合物均匀的放置于真空高温炉中的托盘(4)上，将粉碎后的石墨碎片放置在真空高温炉的冷却机构(3)内，然后对真空高温炉进行抽真空后开始对真空高温炉加热，为了保证真空高温炉腔体内的真空和惰性环境，采用惰性气体进行置换，以5～20℃/min进行升温，将真空高温炉中加热器(1)的温度升温至1000～1500℃后保持恒定，恒温保持2～20小时，反应过程中硅粉和二氧化硅粉升华并反应生成SiOx(0＜X＜2)；

第三步、上步得到的SiOx以气体形式通入到放置有石墨碎片的冷却机构(3)内，调节冷却机构(3)的温度使SiOx气体凝华，沉积在石墨载体表面以及颗粒间隙中，得到硅氧/石墨复合材料；

第四步、将得到的硅氧/石墨复合材料与有机聚合物混合，将混合物放入反应装置中，使混合物能够在保护气氛中升温，升温速度在5～20℃/min范围内，升温至200～1000℃后保持2～20小时，使硅氧/石墨复合材料与有机聚合物均匀受热，得到二次颗粒；

第五步、对得到的二次颗粒进行粉碎分级处理，得到D50为10～30um的硅/石墨复合材料。

2.根据权利要求1所述的硅石墨复合材料的制备方法，其特征是：所述第一步中石墨为天然石墨或人造石墨，优选天然石墨。

3.根据权利要求1所述的硅石墨复合材料的制备方法，其特征是：所述第二步中硅粉为微米硅粉。

4.根据权利要求1所述的硅石墨复合材料的制备方法，其特征是：所述第二步中二氧化硅粉为纳米二氧化硅粉。

5.根据权利要求1所述的硅石墨复合材料的制备方法，其特征是：所述第二步中硅粉和二氧化硅粉的比例采用摩尔比，比值为0.5～2.0。

6.根据权利要求1所述的硅石墨复合材料的制备方法，其特征是：所述第二步中真空加热炉的真空度为≤50Pa。

7.根据权利要求1所述的硅石墨复合材料的制备方法，其特征是：所述第二步中真空高温炉包括加热器(1)、真空阀(2)、冷却机构(3)和托盘(4)，所述加热器(1)设置在密闭的腔体内，在加热器(1)内设有托盘(4)，在所述托盘(4)上设有硅粉和二氧化硅粉的混合物，所述腔体的右侧连接冷却机构(3)，在冷却机构(3)内放置有石墨碎片，在腔体左侧的下部设有真空阀(2)。

8.根据权利要求7所述的硅石墨复合材料的制备方法，其特征是：所述冷却机构(3)为密闭结构，冷却机构(3)通过管道连接腔体。

9.根据权利要求1所述的硅石墨复合材料的制备方法，其特征是：所述第三步中冷却机构(3)采用冷却水进行冷却，冷却温度为200～800℃。

10.根据权利要求1所述的硅石墨复合材料的制备方法，其特征是：所述第四步中有机聚合物为沥青。