CN105968706A - 一种石墨管 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种石墨管，制作所述石墨管的原料为以下重量份的组分：石墨粉55‑65份、树脂15‑25份和石墨烯0.005‑0.015份。本发明的优点在于：本发明的石墨管，在制作过程中添加了石墨烯，进而使制备得的石墨管既具有耐腐蚀、优异的抗拉及抗压力学性能，又大大提高了石墨管的导电导热性能。

Description

一种石墨管
技术领域
本发明属于石墨设备技术领域，特别涉及一种石墨管。
背景技术
现使用的石墨管由高粘度酚醛树脂和石墨粉经过热挤压形成，供石墨行业安装使用。其中，石墨管材料组成为：酚醛树脂质量百分比大约为23%，石墨粉质量百分比大约为77%，制作完成后力学性能比较小，以内径22mm，外径32mm为例：抗拉强度20MPa，抗弯强度250MPa。
针对上述缺点，专利CN 102807355 A 提出了一种碳纤维增强压型石墨管，制作所述碳纤维增强压型石墨管的原料为以下质量百分比的组分：12-18%碳纤维、18-22%酚醛树脂、60-70%石墨粉。本发明压型石墨管在制作过程中添加碳纤维，提高了压型石墨管力学性能，但该石墨管的导电及导热性能较差。
因此，研发一种既能保证石墨管的力学性能，又能提高导电及导热性能的石墨管是非常有必要的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种既能保证石墨管的力学性能，又能提高导电及导热性能的石墨管。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种石墨管，其创新点在于：制作所述石墨管的原料为以下重量份的组分：石墨粉55-65份、树脂15-25份和石墨烯0.005-0.015份；且所述石墨管的制备方法如下：
（1）按照配方比例取石墨粉、树脂和石墨烯，然后将石墨粉、树脂和石墨烯混合并粉碎，粉碎的料倒进机械料箱内，再均匀不间断的把料投入绞龙机内进行混合均匀，并控制机械料箱的电流在20～22安培之间；
（2）将混合均匀的物料送入挤压成型模具中挤压成型，得管材半成品；挤压成型模具包括依次设置的模头和管出口段，模头的温度控制在70～80℃，管出口的温度控制在180～200℃；
（3）检查管材半成品，有缺陷的进行剔除，无缺陷的，按需要长度锯好，成成品石墨管。
进一步地，所述石墨粉的粒径为3～4µm。
进一步地，所述树脂为聚酰胺改性酚醛树脂或环氧改性酚醛树脂或双氰胺改性酚醛树脂。
进一步地，所述石墨烯的粒径为0.4～0.42nm。
本发明的优点在于：本发明的石墨管，在制作过程中添加了石墨烯，进而使制备得的石墨管既具有耐腐蚀、优异的抗拉及抗压力学性能，又大大提高了石墨管的导电导热性能。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例 1
本实施的石墨管，制作该石墨管的原料为以下重量份的组分：粒径为3µm的石墨粉55份、聚酰胺改性酚醛树脂25份和粒径为0.42nm的石墨烯0.015份。
实施例 2
本实施的石墨管，制作该石墨管的原料为以下重量份的组分：粒径为4µm的石墨粉65份、双氰胺改性酚醛树脂15份和粒径为0.4nm的石墨烯0.005份。
实施例 3
本实施的石墨管，制作该石墨管的原料为以下重量份的组分：粒径为4µm的石墨粉60份、环氧改性酚醛树脂20份和粒径为0.4nm的石墨烯0.01份。
实施例 4
本实施的石墨管，制作该石墨管的原料为以下重量份的组分：粒径为4µm的石墨粉60份、环氧改性酚醛树脂20份和粒径为0.4nm的石墨烯0.01份。
实施例 5
本实施的石墨管，制作该石墨管的原料为以下重量份的组分：粒径为4µm的石墨粉60份、环氧改性酚醛树脂20份和粒径为0.4nm的石墨烯0.01份。
上述实施例1～5石墨管的制备方法如下：
（1）按照配方比例取石墨粉、树脂和石墨烯，然后将石墨粉、树脂和石墨烯混合并粉碎，粉碎的料倒进机械料箱内，再均匀不间断的把料投入绞龙机内进行混合均匀，并控制机械料箱的电流在20～22安培之间；
（2）将混合均匀的物料送入挤压成型模具中挤压成型，得管材半成品；挤压成型模具包括依次设置的模头和管出口段，模头的温度控制在70～80℃，管出口的温度控制在180～200℃；
（3）检查管材半成品，有缺陷的进行剔除，无缺陷的，按需要长度锯好，成成品石墨管。
下表是实施例1-5石墨管的性能测试结果。
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
耐腐蚀 优 优 优 优 优
导电性 良 良 优 优 优
导热性 良 优 优 优 优
抗压强度/MPa 57 58 58.5 61 63
抗拉强度/MPa 15 16 17 19 21
由上表可以看出，实施例1-5的石墨管，在制作过程中添加了石墨烯，进而使制备得的石墨管既具有耐腐蚀、优异的抗拉及抗压力学性能，抗压强度能达到55MPa以上，抗拉强度可达15MPa以上，同时，又大大提高了石墨管的导电导热性能。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种石墨管，其特征在于：制作所述石墨管的原料为以下重量份的组分：石墨粉55-65份、树脂15-25份和石墨烯0.005-0.015份；且所述石墨管的制备方法如下：
（1）按照配方比例取石墨粉、树脂和石墨烯，然后将石墨粉、树脂和石墨烯混合并粉碎，粉碎的料倒进机械料箱内，再均匀不间断的把料投入绞龙机内进行混合均匀，并控制机械料箱的电流在20～22安培之间；
（2）将混合均匀的物料送入挤压成型模具中挤压成型，得管材半成品；挤压成型模具包括依次设置的模头和管出口段，模头的温度控制在70～80℃，管出口的温度控制在180～200℃；
（3）检查管材半成品，有缺陷的进行剔除，无缺陷的，按需要长度锯好，成成品石墨管。
2.根据权利要求1所述的石墨管，其特征在于：所述石墨粉的粒径为3～4µm。
3.根据权利要求1所述的石墨管，其特征在于：所述树脂为聚酰胺改性酚醛树脂或环氧改性酚醛树脂或双氰胺改性酚醛树脂。
4.根据权利要求1所述的石墨管，其特征在于：所述石墨烯的粒径为0.4～0.42nm。
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