CN104609412A

CN104609412A - 一种石墨材料、石墨材料的制备及其应用

Info

Publication number: CN104609412A
Application number: CN201510062341.6A
Authority: CN
Inventors: 赵冬冬
Original assignee: PINGDINGSHAN SRD GRAPHITE MANUFACTURING Co Ltd
Current assignee: PINGDINGSHAN SRD GRAPHITE MANUFACTURING Co Ltd
Priority date: 2015-02-06
Filing date: 2015-02-06
Publication date: 2015-05-13

Abstract

本发明提供一种采用特殊工艺制成的石墨，其具有密度小、重量轻，灰份低、质量高，抗压和抗折性能好的特性；由其制成的厨房用具具有重量轻，耐热范围大，热膨胀系数小，热扩散率和热导率高，传热快，且受热均匀的优点，具有很好的市场推广价值。

Description

一种石墨材料、石墨材料的制备及其应用

技术领域

本发明涉及一种石墨材料，特别涉及一种质量轻、热扩散率、导热性好的石墨材料，及该石墨材料的应用。

背景技术

随着科技的进步，家庭厨房用具材料的选择也越来越多。电饭锅、煮饭锅、煲汤锅、烤盘等都是人们日常生活中常用的厨房用具，现有技术中通产采用全铸铁制成，但是这种材料制成的厨具具有重量大、耐热范围小，热膨胀系数大，热扩散率和热导率小的缺点；也有使用陶瓷制成的厨具，虽然陶瓷厨具的热导率高且热膨胀系数小，但其耐热范围小，且只能明火加热且易破裂；另外还存在由高硼硅制成的所谓养生锅，虽然其具有较低的热膨胀系数，但是其对热不敏感；以上材料的具体参数具体如下：

发明内容

【1】要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题克服现有技术中的不足，提供一种低密度、高导热的石墨材料、及该石墨材料的应用。

【2】解决问题的技术方案

本发明提供一种石墨材料的制作方法，其包括以下步骤：

A、混合，将70份重量的沥青焦与30份重量的高温改质煤沥青混合，所述沥青焦的水分(W)：≤1.0％；灰分(A):≤0.3％；挥发分(V)：≤1.0％；所述高温改质煤沥青的水分(W)：≤1.0％；灰分(A)≤0.3％；挥发分(V)：45％－60％；

B、一次磨粉，将上述沥青焦与高温改质煤沥青的混合物通过磨粉机磨粉细化，并控制粉末粒径为12-18微米；

C、混炼，将完成磨粉细化的混合物在150℃-300℃的温度下搅拌并加热1.5-3小时，并在加热过程中进行多次轧片；

D、二次磨粉，对完成混炼的沥青焦与高温改质煤沥青混合物进行再次磨粉细化，并控制粉末粒径为8-15微米；

E、压制，将完成二次磨粉后的混合物放入模具内压制成形；

F、一次焙烧，在惰性气体保护下将压制成型的混合物加热至1200-1600度，并保温30-60天；

G、浸渍，将完成一次焙烧后的混合物浸渍在中温煤沥青中，并以50℃-60℃/h的温升速度加热至300-500度，抽真空后保压处理；

H、二次焙烧，在惰性气体保护下加热至1200-1600度，并保温30-60天；

I、墨化，以100℃/h的温升速度加热至3200℃，使粉末墨化。

进一步的，在步骤A中，所述沥青焦的真密度(D)≥2.00g/cm³，粉末电阻(ρ)≤650μΩm。

进一步的，所述高温改质煤沥青的软化点(SP)为100－110℃；且所述高温改质煤沥青中的喹啉不容物(QI)为7－12％，甲苯不容物(BI)为25-35％。

进一步的，在步骤F和步骤H中，温升速度均为100-200℃/h。

本发明还保护一种由上述方法生产的石墨材料，该石墨材料的密度为1.67-1.81g/cm³，所述石墨材料的灰分≤0.1％。

进一步的，所述石墨材料的热膨胀系数为4.8×10^-6/K。

进一步的，所述石墨材料的热扩散率为87.5m^2/s。

进一步的，所述石墨材料的热导率为130w/m·k。

进一步的，所述石墨材料的抗压强度为35-63Mpa。

进一步的，所述石墨材料的抗折强度为22-33Mpa。

进一步的，所述石墨材料应用于电饭锅内胆、煮饭锅、煲汤锅或烤盘。

【3】有益效果

本发明采用特殊工艺制成的石墨，密度小、重量轻，灰份低、质量高，抗压和抗折性能好；由其制成的厨房用具重量轻，耐热范围大，热膨胀系数小，热扩散率和热导率高，传热快，且受热均匀。

附图说明

图1为本发明石墨材料的制作方法流程图。

具体实施方式

本发明提供一种石墨材料的制作方法，其包括以下步骤：

A、混合，将70份重量的沥青焦与30份重量的高温改质煤沥青混合，所述沥青焦的水分(W)：≤1.0％；灰分(A):≤0.3％；挥发分(V)：≤1.0％；真密度(D)≥2.00g/cm³；粉末电阻(ρ)≤650μΩm；所述高温改质煤沥青的水分(W)：≤1.0％；灰分(A)≤0.3％；挥发分(V)：45％－60％；软化点(SP)为100－110℃；且所述高温改质煤沥青中的喹啉不容物(QI)为7－12％，甲苯不容物(BI)为25-35％

E、压制，将完成二次磨粉后的混合物放入模具内压制成形；

F、一次焙烧，在惰性气体保护下将压制成型的混合物以100-200℃/h的温升速度加热至1200-1600度，并保温30-60天；

H、二次焙烧，在惰性气体保护下以100-200℃/h的温升速度加热至1200-1600度，并保温30-60天；

I、墨化，以100℃/h的温升速度加热至3200℃，使粉末墨化。

以上各步骤检测合格后进入下一加工步骤，且各数值范围均包括端点。

本发明还保护一种由上述方法制成的石墨材料，该石墨材料的密度为1.67-1.81g/cm³，所述石墨材料的灰分≤0.1％；热膨胀系数为4.8×10^-6/K；热扩散率为87.5m^2/s；热导率为130w/m·k；抗压强度为35-63Mpa；抗折强度为22-33Mpa。

此外，本发明的石墨材料还能广泛应用于厨房用具，如使用上述的石墨材料制成的电饭锅内胆、煮饭锅、煲汤锅或烤盘等，由该石墨材料制成的厨房用具重量轻，耐热范围大，热膨胀系数小，热扩散率和热导率高，传热快，且受热均匀。

Claims

1.一种石墨材料的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、混合，将70份重量的沥青焦与30份重量的高温改质煤沥青混合，所述沥青焦的水分(W)：≤1.0％；灰分(A):≤0.3％；挥发分(V)：≤1.0％；所述高温改质煤沥青的水分(W)：≤1.0％；灰分(A)≤0.3％；挥发分(V)：45％－60％。

E、压制，将完成二次磨粉后的混合物放入模具内压制成形；

I、墨化，以100℃/h的温升速度加热至3200℃，使粉末墨化。

2.如权利要求1所述的石墨材料的制作方法，其特征在于：在步骤A中，所述沥青焦的真密度(D)≥2.00g/cm³，粉末电阻(ρ)≤650μΩm。

3.如权利要求1所述的石墨材料的制作方法，其特征在于：所述高温改质煤沥青的软化点(SP)为100－110℃；且所述高温改质煤沥青中的喹啉不容物(QI)为7－12％，甲苯不容物(BI)为25-35％。

4.如权利要求1所述的石墨材料的制作方法，其特征在于：在步骤F和步骤H中，温升速度均为100-200℃/h。

5.一种以权利要求1-4任一项所述的石墨材料的制作方法制作出的石墨材料，其特征在于：所述石墨材料的密度为1.67-1.81g/cm³，所述石墨材料的灰分≤0.1％。

6.如权利要求5所述的石墨材料，其特征在于：所述石墨材料的热膨胀系数为4.8×10^-6/K。

7.如权利要求5所述的石墨材料，其特征在于：所述石墨材料的热扩散率为87.5m^2/s。

8.如权利要求5所述的石墨材料，其特征在于：所述石墨材料的热导率为130w/m·k。

9.如权利要求5所述的石墨材料，其特征在于：所述石墨材料的抗压强度为35-63Mpa,所述石墨材料抗折强度为22-33Mpa。

10.如权利要求5所述的石墨材料应用于电饭锅内胆、煮饭锅、煲汤锅或烤盘。