[发明专利]一种大结构石墨匣钵的制备方法

说明书

本发明公开了一种大结构石墨匣钵的制备方法，涉及匣钵生产技术领域；该方法包括以下步骤：S1、预处理：将石墨经过氧化处理后，制得氧化石墨；将碳化硅采用强碱处理后，制得碱处理碳化硅；S2、将氧化石墨、碱处理碳化硅和酚醛树脂混合后等静压处理，制得烧结前驱体；S3、将烧结前驱体烧结；烧结的温度为1000℃~1100℃；石墨与碳化硅的质量比为10：5~7；石墨与酚醛树脂的质量比为5：1~2。采用本发明方法制得的大结构石墨匣钵的抗折强度高。

技术领域

本发明属于匣钵生产技术领域，尤其涉及一种大结构石墨匣钵的制备方法。

背景技术

石墨匣钵具有高致密，耐高温，抗氧化，使用寿命长等特点，通常用作高温烧结过程中装载物料的容器，例如是用作锂电池材料烧结的匣钵。

相关技术的石墨匣钵是通过机加工的方式进行生产的，不仅影响了效率提高了成本，也大大浪费了原材料；同时，若采用上述方式进行大结构石墨匣钵的生产，由于其效率较低，从而导致生产周期长，且制得的石墨匣钵的抗折强度低。

因此，本发明提供了一种大结构石墨匣钵的制备方法，利用该方法制得的石墨匣钵的抗折强度高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大结构石墨匣钵的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题和缺陷的至少一个方面。

具体如下，本发明提供了一种大结构石墨匣钵的制备方法，包括以下步骤：

S1、预处理：

将石墨经过氧化处理后，制得氧化石墨；

将碳化硅采用强碱处理后，制得碱处理碳化硅；

S2、将所述氧化石墨、所述碱处理碳化硅和酚醛树脂混合后等静压处理，制得烧结前驱体；

S3、将所述烧结前驱体烧结；

所述大结构石墨匣钵的长度为900mm~1200mm；

所述大结构石墨匣钵的宽度为400mm~500mm；

所述大结构石墨匣钵的高度为400mm~600mm；

所述烧结前驱体的密度为1.65g/cm³~1.75g/cm³；

所述烧结的温度为1000℃~1100℃；

所述石墨与所述碳化硅的质量比为10：5~7；

所述石墨与所述酚醛树脂的质量比为5：1~2；

所述石墨经过氧化处理；

所述碳化硅采用强碱处理。

根据本发明制备方法技术方案中的一种技术方案，至少具备如下有益效果：

本发明首先对石墨进行氧化处理，从而使得石墨表面粗糙度变大，同时在石墨表面形成含氧官能团；而通过强碱对碳化硅进行处理，而强碱能够对碳化硅中的硅元素进行腐蚀，从而使碳化硅的表面粗化及表面官能化；本发明将氧化石墨和强碱处理的碳化硅混合后，从而进一步增大了碳化硅和石墨之间的结合力。

而在高温条件下，氧化石墨表面的含氧官能团被破坏，对石墨材料的性能产生影响；且本发明利用酚醛树脂制备粘结剂，酚醛树脂与石墨之间具有较强的分子间作用力，基体制备过程中采用加热固化，有利于促进聚合物的交联和固化的均匀性，提升胶层的内聚强度，在高温氧化过程中，树脂碳化，在酚醛树脂上连接碳化硅；而强碱处理后碳化硅的表面粗糙度较大，有利于酚醛树脂与碳化硅的充分接触；同时还保持树脂碳链的连续性和致密性，减少了酚醛树脂因高温导致的微孔和裂纹，保持基体材料的致密性；从而使得最终制得的大结构匣钵的抗折强度得以进一步提升。