[发明专利]一种光谱分析用高纯等静压石墨材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种光谱分析用高纯等静压石墨材料的制备方法，包括以下步骤：获取满足指标条件的各组分‑二次炭黑的制备‑第一次干混‑第二次干混‑湿混‑等静压成型及后续工艺处理‑石墨化处理制成光谱分析用高纯等静压石墨材料，本发明通过在原料沥青焦中加入二次炭黑、石墨粉等，与原料中的其他材料相融合，可以补充成品石墨材料的机械强度；本发明对原料进行研磨，再通过模压成型、烧结炭化处理，最后通过石墨化工艺，可以增加高纯石墨材料的密度和强度。

技术领域

本发明涉及新型石墨材料领域，具体涉及一种光谱分析用高纯等静压石墨材料及其制备方法，尤其涉及一种机械强度高的光谱分析用高纯等静压石墨材料及其制备方法。

背景技术

光谱石墨材料，是用于光谱分析的专用石墨材料。应用于光谱分析的石墨材料按形状分，有石墨棒、石墨粉、石墨器件等。石墨材料中的石墨可用于碳元素以外的所有元素的光谱化学分析。碳弧的等离子区在5000℃以上，这时，所知的各种化合物均被离解，其中的各种元素也都被激发，产生出各种特殊光谱。按照谱线的波长鉴定出各元素的存在，测定各元素的特征谱线强度，测定出元素的含量。

1884年德国化学家本生(R.H.Bunsen)用两份能结焦的煤粉和一份焦炭粉混合，在钢模中加压成型，然后烧结，制成了炭质电极，供光谱分析应用。随后科学家用纯净的炭黑、石油焦、沥青焦、煤沥青等为原料，烧结后在炭棒两端瞬时通上高强度电流，使之石墨化，除去杂质后制作光谱分析石墨材料。

自1942年高纯石墨诞生，解决了石墨高温提纯技术，随后，光谱分析技术发展，各国相继研制生产了纯度更高的光谱石墨。

由于光谱分析石墨材料需具有导电性，均匀一致性，抗热震性，高纯度性，可复制性的同时，还需应该特别纯净，不得含有损于分析粒度的杂质。光谱纯电极的电弧波谱在2000～3500范围内，只允许有以下几种元素的极弱的谱线：硼、硅、铝、镁、炭黑、钛，而不应有他种元素的光谱线。

但是，目前研制的光谱分析石墨材料仍然存在较多的杂质元素，纯度仍不能满足高端技术的要求。因此，有必要对此进一步进行研究。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种光谱分析用高纯等静压石墨材料及其制备方法，旨在克服现有技术的缺陷。

为了达到上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种光谱分析用高纯等静压石墨材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)获取满足指标条件的各组分，所述组分包括粒径为1-60μm的骨料、粒径为1-40μm粉料、粘结剂和浸渍剂，其中，所述骨料为沥青焦，所述粉料包括粒径为1-20μm的炭黑粉、粒径为1-40μm的石墨粉和粒径为1-15μm的固体煤沥青；

(2)二次炭黑的制备

(2.1)将预热完成的炭黑粉与固体煤沥青按以下重量比均匀混合后冷却至室温；

炭黑粉粉料70-80％

固体煤沥青粉料20-30％

其中，混合的温度为150℃～250℃，混合的时间为1～3h；

(2.2)将上一工序完成的混合料经轧片磨粉后形成粒径为1-50μm且混合均匀的成型粉料；

(2.3)将上一工序完成的成型粉料经模压成型-焙烧-石墨化处理-研磨后制成粒径为1-50μm的二次炭黑粉料；

(3)第一次干混，将步骤(2)中制备的二次炭黑粉料与步骤(1)中所述的石墨粉预热完成后按以下重量比进行均匀混合后形成第一干混料；

二次炭黑粉料 20-25％

石墨粉粉料 75-80％