[发明专利]柔性石墨板材复合增强的新方法

说明书

本发明涉及一种柔性石墨板材复合增强的新方法，属材料科学技术领域。

中国专利87106668.8，发明名称为《膨胀石墨通用盘根及制造方法》，介绍了一种在石墨蠕虫层中复衬网状或膜状的有机或无机增强材料，然后采用机械压合或粘结剂使石墨蠕虫层和增强材料层紧密结合，以使柔性石墨材料得到增强的方法。这种方法的缺点，一是石墨蠕虫层中的增强材料容易外露，二是对柔性石墨材料的增强效果还不够高，若要提高增强效果，必须提高增强材料的含量，这样就会影响由柔性石墨材料制成的密封件的密封性能。

本发明的目的是发明一种对柔性石墨板材进行增强的新方法，在已有技术机械增强的工艺中增加对柔性石墨板材作化学处理的工序，以提高柔性石墨的增强效果，从而提高最终柔性石墨制品的质量。

本发明的内容是柔性石墨板材复合增强的方法主要包括下列各步骤：

（1）制备化学增强液，增强液可以是硼酸、钼酸、磷酸或其盐溶液中的任何一种，溶液浓度为0.1M-2.0M;

（2）将柔性石墨板放在化学增强液中浸泡，浸泡温度为10℃～100℃，浸泡时间为10分～120分钟，浸泡后的板材自然干燥;

（3）在经化学增强液浸泡的柔性石墨板上均匀布以增强纤维，增强纤维可以是棉纤维、玻璃纤维或金属纤维等有机纤维或无机纤维中的任何一种，两根纤维之间的间距为1～3毫米;

（4）在经上述第三步处理过的柔性石墨板上均匀涂敷一层粘结剂。粘结剂层不宜太厚，以免影响石墨蠕虫层和石墨板的接触。粘接剂可以是酚醛树脂、聚醋酸乙烯或聚苯乙烯中的任何一种。然后在粘结剂上均匀撒上已膨化的石墨蠕虫，石墨蠕虫的用量视所需复合柔性石墨板的厚度而定，可任意控制。

（5）对经过上述处理的复合柔性石墨板进行辗压，辗压的压力为100kg/cm²～150kg/cm²。

（6）最后将上述复合柔性石墨板在低于250℃的温度下烘干。

下面介绍本发明的三个实施例。

实施例1：选用山东产5099180柔性石墨板（强度为4.61MPa）为基材，用硼酸溶液浸泡，布以直径为0.25毫米的棉线，棉线之间间隔为2毫米，用聚醋酸乙烯作粘结剂，撒上石墨蠕虫后，在120kg/cm²压力下辗压、烘干。其增强效果如表一所示。（表1见文后）

实施例2：用磷酸对柔性石墨板材作化学增强处理，其它条件同实施例1。增强效果如表2所示。（表2见文后）

实施例3：用硼砂溶液对柔性石墨板材作化学增强处理，其它条件同实施例1。增强效果如表3所示。（表3见文后）

表1

序号    工艺    化学增强（硼酸）    复合增强（MPa）

浓度    温度    时间    强度    浸板+纤维+石墨

（M）（℃）（分）（MPa）    蠕虫

1    1.62    80    15    4.62    6.60

2    1.62    80    30    4.80    6.85

3    1.62    80    60    5.70    7.60

4    1.62    80    120    5.40    7.40

表2

序号    工艺    化学增强（硼酸）    复合增强（MPa）

浓度    温度    时间    强度    浸板+纤维+石墨

（M）（℃）（分）（MPa）    蠕虫

1    1.60    80    15    4.62    6.50

2    1.60    80    30    4.70    6.70

3    1.60    80    60    5.50    7.50

4    1.60    80    120    5.60    7.50

表3

序号    工艺    化学增强（硼砂）    复合增强（MPa）

浓度    温度    时间    强度    浸板+纤维+石墨

（M）（℃）（分）（MPa）    蠕虫

1    0.12    20    60    6.3    8.4

2    0.12    20    240    6.6    8.7

3    0.20    70    120    6.9    9

4    0.20    70    60    6.8    8.9