[发明专利]新型材料的泡沫石墨陶瓷塑料

说明书

一种用于真空炉、高温炉作为炉衬的绝热材料和啤酒、饮料液体过滤介质材料的新型-泡沫石墨陶瓷塑料。

我国的真空炉和高温炉，炉衬绝热材料非常落后，材料的造价也非常昂贵，存在着许多的弊病。国内炉子绝热材料要求愈来愈高，导致不断的取代。现有的真空炉作为炉衬的材料为炭毡，该材料体软，操作强度大。加以浸渍又尖硬而变形，透气性不好，同时耐高温限于800-1300℃的范围等缺点。国外的绝热材料，如苏联的多孔炭，体积密度为1.1-0.9g/cm³，气孔率48-57%，基体表层有微量灰尘。这些材料作为真空炉炉衬绝热材料有一定的缺点，影响真空炉对热处理制件的质量。因此，对真空炉用的绝热材料提出新的要求（课题）：

1、作为该材料必须质轻体积密度≯0.4g/cm³，气孔率50-80%。

2、要求材料厚度≯20mm，宽＞350mm，长900-1200mm。抗压强度3.5-10MPa，基体表层无微粒灰尘，耐高温1300-1450℃。

本发明的目的是根据这一要求和解决作为真空炉炉衬的绝热材料存在的问题，而研制的多孔（泡沫）炭-石墨金属陶瓷材料，简称为新型材料的泡沫石墨陶瓷塑料，它取代炭毡，做为真空炉、高温炉等炉子炉衬绝热材料，耐高温，耐冲刷等优点，如用于啤酒过滤，可解决用棉层过滤的问题，经济、可减轻劳动强度。有待于开发用于宇宙、化工、机械  制造、电子、单晶硅、真空技术的需要提供极为重要的材料。搞活经济，走向世界，打开了窗口。

制造方法及内容：3、本发明的泡沫石墨陶瓷材料中填加的主要金属是Fe₂O₃和Al₂O₃及非金属SiO₂等元素，由陶土和粘土中提纯，不足部分另加，起到抗氧化的作用。用陶土、粘土的可塑性、膨胀、收缩、含氧化铝高的特征，耐高温热稳定性好等优点，所以，陶土和粘土加入石墨中去，想要得到的是具有抗氧化、耐烧蚀热稳定好，会膨胀又会收缩的特性石墨陶瓷材料。本工艺配方中不直接加入石墨或焦粉，是本工艺主要的特征。而是以改性沥青即当粘结剂又当作填料使用。由改性沥青的残碳值高的优点制取炭-石墨。制取轻质多孔（泡沫）材料，先将陶土，粘土加入石墨中去，制得的是除元素外，就是它具有的粘性，提高制糊的可塑性及制品的强度。改性沥青的填加经炭化和石墨化后由炭转为石墨晶体，即是石墨。目的是得到炭-石墨本身孔度大，易与其它材料结合的优点。

该材料轻质多孔方法：多孔剂为媒介的制品（材料），在高压高温条件把含有各种元素及多相材料发挥作用，重新排列成新结构，熔融形成的气体逸出残留的通道轨迹空间或焦结形成的悬浮不规则气泡空间，它们形成不同的结构空间，视为多孔空间。配料中填加的多相原料，它们的结合是以改性酚醛树脂，改性沥青、陶土、粘土的粘性媒介胶合作用。最重要的是把多相材料结合一体的因素，有它的致密性多孔材料的制得，这完全是多相材料制备粉末颗粒，制糊压片，磨粉制成压粉，冷压成型生坯。最后是高压高温炭化和石墨化的成就。它们交融一起的多相材料（包含多种元素）及加入的材料各起到的化学、物理变化，是在石墨化温度800-2000℃以上所发挥的作用通过这一过程，我们所要得到地就是轻质多孔新型的材料-泡沫石墨陶瓷塑料。

本发明的工艺配方：如表1所示。