CN102886814A - 热压碳石墨材料的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热压碳石墨材料的生产方法，特征是：取酚醛树脂、99％酒精、乌洛托品、油酸加入搅拌釜中搅合，制成酚醛树脂粘结剂混合溶液。在捏合釜内加入石墨粉、碳黑粉、沥青焦粉、针型焦粉混捏，加热，加入酚醛树脂粘结剂混合溶液，搅拌，混合制成熟料。将熟料冷却、磨粉、压制成型、成型模压、定型处理、去除毛刺飞边、清洗、晾干或热风吹干为成品。本发明采用二段压制法，使压机内气孔率减少，压制密度提高，产品的强度及耐磨性提高，料及气孔分布均匀，减少成品儒变性，产品在生产过程中变形小，提高了产品精度，采用先进的混捏工艺，减少了树脂用量，提高了产品的导热性，使热压碳石墨材料产品质量档次提高，因而用途更广泛。

Description

热压碳石墨材料的生产方法

技术领域

本发明涉及一种热压碳石墨材料的生产方法，具体地说是属于非金属材料技术领域。

背景技术

用树脂作为粘结剂通过热压一次成型的碳石墨材料产品，称为热压碳石墨产品，作为机械用碳材料在工业生产中应用，在我国已有五十多年历史，比烧结型机械用碳材料应用要早，至今仍有广阔的市场，热压碳石墨材料由于原辅材料充足，价格合理，工艺制作简单，适合于大批量生产，很得生产厂家及用户的青睐，但单一用树脂作为粘结剂其性能局限性较大，产品的性能与树脂基本相同，与烧结碳石墨材料相比存在如下缺陷：

1、导热性差。

2、制作中易变形。

3、成品的儒变性大。

4、自身修复能力差。

由于这些缺陷的存在，造成机械密封泄漏事故的发生。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种热压碳石墨材料的生产方法，采用二段压制法，使压机内气孔率减少，压制密度提高，产品的强度及耐磨性提高，料及气孔分布均匀，减少成品儒变性，产品在生产过程中变形小，提高了产品精度，采用先进的混捏工艺，减少了树脂用量，提高了产品的导热性，使热压碳石墨材料产品质量档次提高，因而用途更广泛。

按照本发明提供的技术方案，一种热压碳石墨材料的生产方法，采用以下工艺步骤，其配方比例按重量份数计：

1、树脂粘结剂制备：

取酚醛树脂50～60份，99％酒精35～45份，乌洛托品4～6份，油酸1～3份，加入搅拌釜中充分搅合，转速400～500转/分，室温下搅拌1～1.5小时，制成酚醛树脂粘结剂混合溶液。

2、熟料制备：

在200立升捏合釜内加入石墨粉10～18份，碳黑粉5～12份，沥青焦粉40～50份，针型焦粉40～50份放在捏合釜中混捏，同时启动捏合釜加热设备，混捏1～2小时，温度在110～120℃时，加入酚醛树脂粘结剂混合溶液38～42份，酚醛树脂占整个碳石墨粉料总和的14％，此时釜内温度下降至50～60℃，在此温度下，搅拌1～1.5小时，然后升温至90～100℃，继续搅拌，时间需1.5～2小时，即完成熟料制备。

3、磨粉：

熟料出捏合釜后在室温下(温度＜50℃)冷却，冷却后即可磨成30～60目的粉料。

4、模压：

磨粉后即可压制成型，压制密度1.70～2.0g/cm3。

5、成型模压

将初压成型的坯料装入成型模具内，加热，温度为170～180℃。φ40以下产品保压1～2分钟。φ40～φ60产品保压2～4分钟。φ60～φ80保压4～6分钟。φ80～φ100保压6～8分钟。压制密度1.80～2.1g/cm3。

6、定型处理

将压制品放入烘箱内进行定型处理，温度为170～190℃，时间需20～24小时。

7、去除毛刺，飞边

8、清洗

将去除毛刺，飞边的产品加入盛有清水的搅拌器，转速10～15转/分，温度为70～80℃，时间需1～1.5小时。

9、经清洗的产品经晾干或热风吹干，即为成品。

本发明与已有技术相比具有以下优点：本发明采用二段压制法，使压机内气孔率减少，压制密度提高，产品的强度及耐磨性提高，料及气孔分布均匀，减少成品儒变性，产品在生产过程中变形小，提高了产品精度，采用先进的混捏工艺，减少了树脂用量，提高了产品的导热性，使热压碳石墨材料产品质量档次提高，因而用途更广泛。

具体实施方式

下面本发明将结合实施例作进一步描述：

实施例一：本发明热压碳石墨材料的生产方法采用以下工艺步骤：其配方比例按重量份数计：

1、树脂粘结剂制备：

取酚醛树脂50份，99％酒精35份，乌洛托品4份，油酸1份，加入搅拌釜中充分搅合，转速400转/分，室温下搅拌1小时，制成酚醛树脂粘结剂混合溶液。

2、熟料制备：

在200立升捏合釜内加入石墨粉10份，碳黑粉5份，沥青焦粉40份，针型焦粉40份放在捏合釜中混捏，同时启动捏合釜加热设备，混捏1小时，温度在110℃时，加入酚醛树脂粘结剂混合溶液38份，酚醛树脂占整个碳石墨粉料总和的14％，此时釜内温度下降至50℃，在此温度下，搅拌1小时，然后升温至90℃，继续搅拌，时间需1.5小时，即完成熟料制备。

3、磨粉：

熟料出捏合釜后在室温下(温度＜50℃)冷却，冷却后即可磨成30目的粉料。

4、模压：

磨粉后即可压制成型，压制密度1.70g/cm3。

5、成型模压

将初压成型的坯料装入成型模具内，加热，温度为170℃。φ40以下产品保压1分钟。φ40～φ60产品保压2分钟。φ60～φ80保压4分钟。φ80～φ100保压6分钟。压制密度1.80g/cm3。

6、定型处理

将压制品放入烘箱内进行定型处理，温度为170℃，时间需20小时。

7、去除毛刺，飞边

8、清洗

将去除毛刺，飞边的产品加入盛有清水的搅拌器，转速10转/分，温度为70℃，时间需1小时。

9、经清洗的产品经晾干或热风吹干，即为成品。

热压碳石墨材料与常规材料的技术性能

实施例二：本发明热压碳石墨材料的生产方法采用以下工艺步骤：其配方比例按重量份数计：

1、树脂粘结剂制备：

取酚醛树脂55份，99％酒精40份，乌洛托品5份，油酸2份，加入搅拌釜中充分搅合，转速450转/分，室温下搅拌1.25小时，制成酚醛树脂粘结剂混合溶液。

2、熟料制备：

在200立升捏合釜内加入石墨粉14份，碳黑粉8.5份，沥青焦粉45份，针型焦粉45份放在捏合釜中混捏，同时启动捏合釜加热设备，混捏1.5小时，温度在115℃时，加入酚醛树脂粘结剂混合溶液40份，酚醛树脂占整个碳石墨粉料总和的14％，此时釜内温度下降至55℃，在此温度下，搅拌1.25小时，然后升温至95℃，继续搅拌，时间需1.75小时，即完成熟料制备。

3、磨粉：

熟料出捏合釜后在室温下(温度＜50℃)冷却，冷却后即可磨成45目的粉料。

4、模压：

磨粉后即可压制成型，压制密度1.85g/cm3。

5、成型模压

将初压成型的坯料装入成型模具内，加热，温度为175℃。φ40以下产品保压1.5分钟。φ40～φ60产品保压3分钟。φ60～φ80保压5分钟。φ80～φ100保压7分钟。压制密度1.95g/cm3。

6、定型处理

将压制品放入烘箱内进行定型处理，温度为180℃，时间需22小时。

7、去除毛刺，飞边

8、清洗

将去除毛刺，飞边的产品加入盛有清水的搅拌器，转速12.5转/分，温度为75℃，时间需1.25小时。

9、经清洗的产品经晾干或热风吹干，即为成品。

实施例三：本发明热压碳石墨材料的生产方法采用以下工艺步骤：其配方比例按重量份数计：

1、树脂粘结剂制备：

取酚醛树脂60份，99％酒精45份，乌洛托品6份，油酸3份，加入搅拌釜中充分搅合，转速500转/分，室温下搅拌1.5小时，制成酚醛树脂粘结剂混合溶液。

2、熟料制备：

在200立升捏合釜内加入石墨粉18份，碳黑粉12份，沥青焦粉50份，针型焦粉50份放在捏合釜中混捏，同时启动捏合釜加热设备，混捏2小时，温度在120℃时，加入酚醛树脂粘结剂混合溶液42份，酚醛树脂占整个碳石墨粉料总和的14％，此时釜内温度下降至60℃，在此温度下，搅拌1.5小时，然后升温至100℃，继续搅拌，时间需2小时，即完成熟料制备。

3、磨粉：

熟料出捏合釜后在室温下(温度＜50℃)冷却，冷却后即可磨成60目的粉料。

4、模压：

磨粉后即可压制成型，压制密度2.0g/cm3。

5、成型模压

将初压成型的坯料装入成型模具内，加热，温度为180℃。φ40以下产品保压2分钟。φ40～φ60产品保压4分钟。φ60～φ80保压6分钟。φ80～φ100保压8分钟。压制密度2.1g/cm3。

6、定型处理

将压制品放入烘箱内进行定型处理，温度为190℃，时间需24小时。

7、去除毛刺，飞边

8、清洗

将去除毛刺，飞边的产品加入盛有清水的搅拌器，转速15转/分，温度为80℃，时间需1.5小时。

9、经清洗的产品经晾干或热风吹干，即为成品。

Claims (1)

1.一种热压碳石墨材料的生产方法，其特征是：采用以下工艺步骤，其配方比例按重量份数计：

(1)、树脂粘结剂制备：

取酚醛树脂50～60份，99％酒精35～45份，乌洛托品4～6份，油酸1～3份，加入搅拌釜中充分搅合，转速400～500转/分，室温下搅拌1～1.5小时，制成酚醛树脂粘结剂混合溶液。

(2)、熟料制备：

在200立升捏合釜内加入石墨粉10～18份，碳黑粉5～12份，沥青焦粉40～50份，针型焦粉40～50份放在捏合釜中混捏，同时启动捏合釜加热设备，混捏1～2小时，温度在110～120℃时，加入酚醛树脂粘结剂混合溶液38～42份，酚醛树脂占整个碳石墨粉料总和的14％，此时釜内温度下降至50～60℃，在此温度下，搅拌1～1.5小时，然后升温至90～100℃，继续搅拌，时间需1.5～2小时，即完成熟料制备。

(3)、磨粉：

熟料出捏合釜后在室温下(温度＜50℃)冷却，冷却后即可磨成30～60目的粉料。

(4)、模压：

磨粉后即可压制成型，压制密度1.70～2.0g/cm3。

(5)、成型模压

将初压成型的坯料装入成型模具内，加热，温度为170～180℃。φ40以下产品保压1～2分钟。φ40～φ60产品保压2～4分钟。φ60～φ80保压4～6分钟。φ80～φ100保压6～8分钟。压制密度1.40～1.5g/cm3。

(6)、定型处理

将压制品放入烘箱内进行定型处理，温度为170～190℃，时间需20～24小时。

(7)、去除毛刺，飞边

(8)、清洗

将去除毛刺，飞边的产品加入盛有清水的搅拌器，转速10～15转/分，温度为70～80℃，时间需1～1.5小时。

(9)、经清洗的产品经晾干或热风吹干，即为成品。