CN110436940B - 一种高导热碳碳复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属碳碳复合材料领域，尤其是一种高导热碳碳复合材料的制备方法，针对现有的技术方案中没有公开对石墨进行粉碎的过程，致容易导致成品后的碳/碳复合材料内部的空隙过大，影响质量的问题，现提出如下方案，其包括S1：将石墨在超声波清洗机内，进行清洗，并且向超声波清洗机内投放KOH，S2：将石墨由超声波清洗机取出，放入热风箱，进行烘干，S3：将干燥后的石墨利用切割机进行切制，且切割后的石墨尺寸基本一致，本发明通过将石墨经过清洗、切割、粉碎以及研磨，可以实现对石墨进行均匀的粉碎，使得得到的石墨可以形成大小均匀的粉末状颗粒，所以在之后的对石墨进行压制时，不会产生空隙，不会出现质量问题。
Description
技术领域
本发明涉及碳碳复合材料技术领域，尤其涉及一种高导热碳碳复合材料的制备方法。
背景技术
由于碳/碳复合材料优异的高温力学性能以及较好的抗烧蚀性能，已成功应用于制备喉衬、燃气舵等固体火箭发动机的关键部件，因而也备受关注，公告号：CN105887059B公开了一种高导热碳/碳-铜复合材料的制备方法，利用无机金属铜盐的水溶液经过浸泡-加热-烘干-高温分解-原位碳热还原反应法向碳/碳复合材料中引入金属铜元素。将已致密化的密度为0.4-1.2g/cm3的碳/碳复合材料试样清洗后备用；配置一定量的无机金属铜盐饱和溶液，将试样浸泡在盐溶液中并加热以及超声处理；将浸泡过饱和无机盐溶液的试样烘干并高温热处理得到含所需含量金属铜的碳/碳复合材料；最后将所得试样进行最终致密化得到高导热性的碳/碳-铜复合材料。该碳/碳-铜复合材料制备方法对设备要求低，所制备材料可根据需要引入金属铜元素，且均可以均匀分布于材料中。制得的碳/碳-铜复合材料具有优良的导热和力学性能。
在对碳/碳复合材料进行制备之前，一般都是采用石墨作为基材，在使用石墨时，一般都会采用对粉末状石墨进行压制的形式进行得到尺寸符合要求的石墨板，同时可以减少碳/碳复合材料内部的空隙，上述技术方案中没有公开对石墨进行粉碎的过程，致容易导致成品后的碳/碳复合材料内部的空隙过大，影响质量问题，所以我们提出一种高导热碳碳复合材料的制备方法，用于解决上述所提出的问题。
发明内容
基于现有的技术方案中没有公开对石墨进行粉碎的过程，致容易导致成品后的碳/碳复合材料内部的空隙过大，影响质量的技术问题，本发明提出了一种高导热碳碳复合材料的制备方法。
本发明提出的一种高导热碳碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将石墨在超声波清洗机内，进行清洗，并且向超声波清洗机内投放KOH；
S2：将石墨由超声波清洗机取出，放入热风箱，进行烘干；
S3：将干燥后的石墨利用切割机进行切制，且切割后的石墨尺寸基本一致；
S4：将切制完成后的石墨放入粉碎机，并利用粉碎电机带动铰刀进行转动，对石墨进行初步的粉碎；
S5：将粉碎后的石墨放入振荡筛内，进行初步筛选，使其通过筛选的石墨颗粒落入收集盒内；
S6：将未通过振荡筛的石墨再次放入粉碎机内，再次对石墨进行粉碎，使其能够全部通过振荡筛；
S7：将经过振荡筛筛选后的石墨放入研磨机，利用研磨电机可以带动研磨盘转动对石墨进行研磨；
S8：将研磨后的石墨利用手工筛进行过滤，使通过手工筛的石墨进入收集盒内，并将未通过手工筛的石墨，再次投放至研磨机内，继续对石墨颗粒进行粉碎，使其通过手工筛；
S9：将粉碎后的石墨放入振荡箱内，使得经过粉碎后的石墨呈现蓬松状态。
优选地，所述S1中，KOH与水的比例为2.5:100，且清洗时间为30min。
优选地，所述S2中，热风箱内设定温度为80摄氏度，风速为5m/s,烘干时间为15min-20min。
优选地，所述S3中，切割后石墨的尺寸为3cm×4cm×2cm，且尺寸误差在0.5cm以内。
优选地，所述S4中，粉碎电机的转速为1000r/min，时长为20min。
优选地，所述S5中，所述振荡筛内的筛网震动频率为200Hz/min，且筛网上孔径的尺寸为10目。
优选地，所述S6中，粉碎机的转速为1500r/min，时长为10min。
优选地，所述S7中，研磨电机的转速为40rmin，研磨盘设定压力为200Pa。
优选地，所述S8中，工筛的孔径为30目，且设定研磨机的转速为30rmin，研磨盘压力为400Pa。
优选地，所述S9中，振荡箱设定震动频率为80/min，且设定振荡箱的工作时长为30min-35min。
本发明的有益效果：
将石墨放置在超声波清洗机上，并且按照2.5%配置的KOH的水溶液倒入超声波清洗机内，利用超声波对石墨进行清洗，经过清洗之后，放入热风箱内进行烘干，将利用切割机对石墨进行切割，使其呈大小均匀的块状；
将经过切割后石墨放入粉碎机内，进行初步的粉碎，并将经过粉碎后的石墨颗粒放入振荡筛，以此可以得到大小均匀的石墨颗粒，同时由于石墨呈大小均匀的颗粒状，所以便于对石墨进行粉碎，之后在将粉碎后的石墨颗粒放置与研磨机上，以此利用研磨机对石墨颗粒进行研磨，使得石墨颗粒呈现大小基本一致的颗粒，最后将石墨颗粒放入振荡箱，对石墨进行振动，使得石墨呈现蓬松状态。
本发明通过将石墨经过清洗、切割、粉碎以及研磨，可以实现对石墨进行均匀的粉碎，使得得到的石墨可以形成大小均匀的粉末状颗粒，所以在之后的对石墨进行压制时，不会产生空隙，不会出现质量问题。
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。
本发明提出的一种高导热碳碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将石墨在超声波清洗机内，进行清洗，并且向超声波清洗机内投放KOH；
S2：将石墨由超声波清洗机取出，放入热风箱，进行烘干；
S3：将干燥后的石墨利用切割机进行切制，且切割后的石墨尺寸基本一致；
S4：将切制完成后的石墨放入粉碎机，并利用粉碎电机带动铰刀进行转动，对石墨进行初步的粉碎；
S5：将粉碎后的石墨放入振荡筛内，进行初步筛选，使其通过筛选的石墨颗粒落入收集盒内；
S6：将未通过振荡筛的石墨再次放入粉碎机内，再次对石墨进行粉碎，使其能够全部通过振荡筛；
S7：将经过振荡筛筛选后的石墨放入研磨机，利用研磨电机可以带动研磨盘转动对石墨进行研磨；
S8：将研磨后的石墨利用手工筛进行过滤，使通过手工筛的石墨进入收集盒内，并将未通过手工筛的石墨，再次投放至研磨机内，继续对石墨颗粒进行粉碎，使其通过手工筛；
S9：将粉碎后的石墨放入振荡箱内，使得经过粉碎后的石墨呈现蓬松状态。
本实施例中，S1中，KOH与水的比例为2.5:100，且清洗时间为30min。
本实施例中，S2中，热风箱内设定温度为80摄氏度，风速为5m/s,烘干时间为15min-20min。
本实施例中，S3中，切割后石墨的尺寸为3cm×4cm×2cm，且尺寸误差在0.5cm以内。
本实施例中，S4中，粉碎电机的转速为1000r/min，时长为20min。
本实施例中，S5中，振荡筛内的筛网震动频率为200Hz/min，且筛网上孔径的尺寸为10目。
本实施例中，S6中，粉碎机的转速为1500r/min，时长为10min。
本实施例中，S7中，研磨电机的转速为40rmin，研磨盘设定压力为200Pa。
本实施例中，S8中，工筛的孔径为30目，且设定研磨机的转速为30rmin，研磨盘压力为400Pa。
本实施例中，S9中，振荡箱设定震动频率为80/min，且设定振荡箱的工作时长为30min-35min。
将石墨放置在超声波清洗机上，并且按照2.5%配置的KOH的水溶液倒入超声波清洗机内，利用超声波对石墨进行清洗，经过清洗之后，放入热风箱内进行烘干，将利用切割机对石墨进行切割，使其呈大小均匀的块状，将经过切割后石墨放入粉碎机内，进行初步的粉碎，并将经过粉碎后的石墨颗粒放入振荡筛，以此可以得到大小均匀的石墨颗粒，同时由于石墨呈大小均匀的颗粒状，所以便于对石墨进行粉碎，之后在将粉碎后的石墨颗粒放置与研磨机上，以此利用研磨机对石墨颗粒进行研磨，使得石墨颗粒呈现大小基本一致的颗粒，最后将石墨颗粒放入振荡箱，对石墨进行振动，使得石墨呈现蓬松状态，本发明通过将石墨经过清洗、切割、粉碎以及研磨，可以实现对石墨进行均匀的粉碎，使得得到的石墨可以形成大小均匀的粉末状颗粒，所以在之后的对石墨进行压制时，不会产生空隙，不会出现质量问题。
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 (5)
1.一种高导热碳碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将石墨在超声波清洗机内，进行清洗，并且向超声波清洗机内投放KOH，KOH与水的比例为2.5:100，且清洗时间为30min；
S2：将石墨由超声波清洗机取出，放入热风箱，进行烘干；
S3：将干燥后的石墨利用切割机进行切制，切割后石墨的尺寸为3cm×4cm×2cm，且尺寸误差在0.5cm以内；
S4：将切制完成后的石墨放入粉碎机，并利用粉碎电机带动铰刀进行转动，对石墨进行初步的粉碎；
S5：将粉碎后的石墨放入振荡筛内，进行初步筛选，使其通过筛选的石墨颗粒落入收集盒内，所述振荡筛内的筛网震动频率为200r/min，且筛网上孔径的尺寸为10目；
S6：将未通过振荡筛的石墨再次放入粉碎机内，再次对石墨进行粉碎，使其全部通过振荡筛；
S7：将经过振荡筛筛选后的石墨放入研磨机，利用研磨电机带动研磨盘转动对石墨进行研磨；
S8：将研磨后的石墨利用手工筛进行过滤，使通过手工筛的石墨进入收集盒内，并将未通过手工筛的石墨，再次投放至研磨机内，继续对石墨颗粒进行粉碎，使其通过手工筛，手工筛的孔径为30目，且设定研磨机的转速为30r/min，研磨盘压力为400Pa；
S9：将粉碎后的石墨放入振荡箱内，使得经过粉碎后的石墨呈现蓬松状态，振荡箱设定震动频率为80r/min，且设定振荡箱的工作时长为30min-35min。
2.根据权利要求1所述的一种高导热碳碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述S2中，热风箱内设定温度为80摄氏度，风速为5m/s,烘干时间为15min-20min。
3.根据权利要求1所述的一种高导热碳碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述S4中，粉碎电机的转速为1000r/min，时长为20min。
4.根据权利要求1所述的一种高导热碳碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述S6中，粉碎机的转速为1500r/min，时长为10min。
5.根据权利要求1所述的一种高导热碳碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述S7中，研磨电机的转速为40r/min，研磨盘设定压力为200Pa。
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