CN108751992A - 一种各向同性铜基等静压石墨复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种各向同性铜基等静压石墨复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1：材料混合：选取石油焦、炭黑、特种石墨粉和石墨烯，对石油焦、炭黑、特种石墨粉和石墨烯进行混合处理，得到混粉；S2：磨粉处理：将S1中所述的混粉加入到雷蒙磨中，对混粉进行磨粉处理；S3：等静压成型：将S2中所述的混粉放入压制机中进行压制成型，获得生坯；S4：浸渍处理：将S3中所述的生坯放入浸渍罐中，加入中温沥青。本发明结构均匀细腻，体积密度高，石墨理化理指标优良，增强了各向同性铜基复合材料机械强度高，高负荷，磨损小，耐高温，导热性强，具有优异的耐腐蚀效果，提高了材料的使用寿命，稳定性强。
Description
技术领域
本发明涉及石墨材料技术领域，尤其涉及一种各向同性铜基等静压石墨复合材料的制备方法。
背景技术
等静压石墨不仅在民用上大有作为，在国防尖端上占有重要地位，属新型材料，令人瞩目。它是制造单晶炉、金属连铸石墨结晶器、电火花加工用石墨电极等不可替代的材料，更是制造火箭喷嘴、石墨反应堆的减速材料和反射材料的绝好材料。近年来，铜基复合材料又以其良好的导电、导热和摩擦特性，在机械加工、交通运输和微机械学等领域具有广泛的应用前景。该材料具有摩擦因数高且稳定、耐磨性好、磨合性好、导热性优良、环境污染小、强度高、使用负荷高及工作平稳可靠等优点，由于铜基复合材料的种种优点，已经适用于汽车行业、装备制造业、金属行业、航空航天、军事工业、仪器仪表、五金工具、电子家电等领域的零配件生产和研究，相关原料、辅料生产，各类粉末制备设备、烧结设备制造。产品包括轴承、齿轮、硬质合金刀具、模具、摩擦制品等等；军工企业中，重型的武器装备如穿甲弹，鱼雷等，飞机坦克等刹车副均需采用铜基复合材料。然而，利用传统工艺制备铜基复合材料上仍存在硬度低，材料烧结后的致密度不高以及磨损率高等一些问题，尤其是作为摩擦材料和军工方面的应用，因此我们提出了一种各向同性铜基等静压石墨复合材料的制备方法用于解决上述问题。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种各向同性铜基等静压石墨复合材料的制备方法。
本发明提出的一种各向同性铜基等静压石墨复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：材料混合：选取石油焦、炭黑、特种石墨粉和石墨烯，对石油焦、炭黑、特种石墨粉和石墨烯进行混合处理，得到混粉；
S2：磨粉处理：将S1中所述的混粉加入到雷蒙磨中，对混粉进行磨粉处理；
S3：等静压成型：将S2中所述的混粉放入压制机中进行压制成型，获得生坯；
S4：浸渍处理：将S3中所述的生坯放入浸渍罐中，加入中温沥青；
S5：还原热处理：将S4中所述的生坯放入焙烧炉内，在焙烧炉内通入氢气；
S6：石墨化处理：将S5中所述的生坯放入艾奇逊石墨化炉，对生坯进行石墨化处理。
优选地，所述S1中，混合温度为100-200℃，混合时间为1-1.5h。
优选地，所述S2中，磨粉时间设置为30-40min。
优选地，所述S3中，压制机的规格为2500吨，压力为1.5T/cm2。
优选地，所述S4中，浸渍温度为200℃。
优选地，所述S4中，浸渍压力为7-15MPa，浸渍时间为2-3h。
优选地，所述S5中，焙烧温度为20-1200℃。
优选地，所述S5中，焙烧时间为450-550h。
优选地，所述S6中，艾奇逊石墨化炉的温度设置为2750-3200℃。
优选地，所述S6中，艾奇逊石墨化炉的时间设置为8-10t。
本发明的有益效果：结构均匀细腻，体积密度高，石墨理化理指标优良，增强了各向同性铜基复合材料机械强度高，高负荷，磨损小，耐高温，导热性强，具有优异的耐腐蚀效果，提高了材料的使用寿命，稳定性强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例
本实施例中提出了一种各向同性铜基等静压石墨复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：材料混合：选取石油焦、炭黑、特种石墨粉和石墨烯，对石油焦、炭黑、特种石墨粉和石墨烯进行混合处理，得到混粉；
S2：磨粉处理：将S1中所述的混粉加入到雷蒙磨中，对混粉进行磨粉处理；
S3：等静压成型：将S2中所述的混粉放入压制机中进行压制成型，获得生坯；
S4：浸渍处理：将S3中所述的生坯放入浸渍罐中，加入中温沥青；
S5：还原热处理：将S4中所述的生坯放入焙烧炉内，在焙烧炉内通入氢气；
S6：石墨化处理：将S5中所述的生坯放入艾奇逊石墨化炉，对生坯进行石墨化处理。
本实施例中，S1中，混合温度为100-200℃，混合时间为1-1.5h，S2中，磨粉时间设置为30-40min，S3中，压制机的规格为2500吨，压力为1.5T/cm2，S4中，浸渍温度为200℃，S4中，浸渍压力为7-15MPa，浸渍时间为2-3h，S5中，焙烧温度为20-1200℃，S5中，焙烧时间为450-550h，S6中，艾奇逊石墨化炉的温度设置为2750-3200℃，S6中，艾奇逊石墨化炉的时间设置为8-10t，本发明的结构均匀细腻，体积密度高，石墨理化理指标优良，增强了各向同性铜基复合材料机械强度高，高负荷，磨损小，耐高温，导热性强，具有优异的耐腐蚀效果，提高了材料的使用寿命，稳定性强。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种各向同性铜基等静压石墨复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：材料混合：选取石油焦、炭黑、特种石墨粉和石墨烯，对石油焦、炭黑、特种石墨粉和石墨烯进行混合处理，得到混粉；
S2：磨粉处理：将S1中所述的混粉加入到雷蒙磨中，对混粉进行磨粉处理；
S3：等静压成型：将S2中所述的混粉放入压制机中进行压制成型，获得生坯；
S4：浸渍处理：将S3中所述的生坯放入浸渍罐中，加入中温沥青；
S5：还原热处理：将S4中所述的生坯放入焙烧炉内，在焙烧炉内通入氢气；
S6：石墨化处理：将S5中所述的生坯放入艾奇逊石墨化炉，对生坯进行石墨化处理。
2.根据权利要求1所述的一种各向同性铜基等静压石墨复合材料的制备方法，其特征在于，所述S1中，混合温度为100-200℃，混合时间为1-1.5h。
3.根据权利要求1所述的一种各向同性铜基等静压石墨复合材料的制备方法，其特征在于，所述S2中，磨粉时间设置为30-40min。
4.根据权利要求1所述的一种各向同性铜基等静压石墨复合材料的制备方法，其特征在于，所述S3中，压制机的规格为2500吨，压力为1.5T/cm2。
5.根据权利要求1所述的一种各向同性铜基等静压石墨复合材料的制备方法，其特征在于，所述S4中，浸渍温度为200℃。
6.根据权利要求1所述的一种各向同性铜基等静压石墨复合材料的制备方法，其特征在于，所述S4中，浸渍压力为7-15MPa，浸渍时间为2-3h。
7.根据权利要求1所述的一种各向同性铜基等静压石墨复合材料的制备方法，其特征在于，所述S5中，焙烧温度为20-1200℃。
8.根据权利要求1所述的一种各向同性铜基等静压石墨复合材料的制备方法，其特征在于，所述S5中，焙烧时间为450-550h。
9.根据权利要求1所述的一种各向同性铜基等静压石墨复合材料的制备方法，其特征在于，所述S6中，艾奇逊石墨化炉的温度设置为2750-3200℃。
10.根据权利要求1所述的一种各向同性铜基等静压石墨复合材料的制备方法，其特征在于，所述S6中，艾奇逊石墨化炉的时间设置为8-10t。
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