CN114406523A - 一种焊接材料以及采用该材料的人造石墨焊接工艺 - Google Patents

一种焊接材料以及采用该材料的人造石墨焊接工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN114406523A
CN114406523A CN202111528930.0A CN202111528930A CN114406523A CN 114406523 A CN114406523 A CN 114406523A CN 202111528930 A CN202111528930 A CN 202111528930A CN 114406523 A CN114406523 A CN 114406523A
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding
artificial graphite
graphite
welding material
namely
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111528930.0A
Other languages
English (en)
Inventor
周志强
陆斌
杨淑强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Huarong Technology Co ltd
Original Assignee
Zhejiang Huarong Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Huarong Technology Co ltd filed Critical Zhejiang Huarong Technology Co ltd
Priority to CN202111528930.0A priority Critical patent/CN114406523A/zh
Publication of CN114406523A publication Critical patent/CN114406523A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K31/00Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/02Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3601Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/362Selection of compositions of fluxes

Abstract

本发明涉及一种焊接材料以及采用该材料的人造石墨焊接工艺,其工艺步骤:焊材制备工序,纳米石墨烯粉与酒精和酚醛树脂的混合液体搅拌混合;粗糙处理工序,砂纸垂直方向交替往复打磨人造石墨的焊接接触面;石墨固定工序,对两块人造石墨进行限位固定并预留缝隙;焊材预埋工序,石墨烯颗粒预埋到人造石墨的缝隙空间中并不断施压压紧;焊材加热工序,使用乙炔氧枪对石墨烯颗粒进行整段的恒温加热;焊材冷却工序,使用干冰对焊接后的石墨烯颗粒段进行冷却,通过人造石墨间的焊接解决了现有技术中由于设备和工艺的制约,制造超过2米甚至更长的人造石墨存在生产成本高,不良率高和产品性能低等弊端。

Description

一种焊接材料以及采用该材料的人造石墨焊接工艺
技术领域
本发明涉及石墨焊接技术领域,具体地说是一种焊接材料以及采用该材料的人造石墨焊接工艺。
背景技术
人造石墨常见的有如炭纤维、热解炭和泡沫石墨等,是通过有机炭化再经过石墨化高温处理得到的石墨材料,具有良好的耐高温、耐腐蚀和渗透率低等优点。人造石墨长度一般在2米以内,由于设备和工艺的制约,制造超过2米甚至更长的人造石墨,存在生产成本高,不良率高和产品性能低等弊端,因此针对上述问题,本发明提供了一种焊接材料以及采用该材料的人造石墨焊接工艺。
发明内容
本发明的设计目的是针对现有技术的不足之处,提供一种焊接材料,技术方案如下:
一种石墨焊接材料,用于焊接人造石墨,该焊接材料配方包括:纳米石墨烯粉、无水酒精和酚醛树脂。
作为一种优选,所述纳米石墨烯粉的粒径为10~50纳米。
作为又一种优选,以100份为例,所述纳米石墨粉的质量占比为88~90%,所述无水酒精的质量占比为8~9%,所述酚醛树脂的质量占比为2~3%。
本发明的另一设计目的是提供一种采用该材料的人造石墨焊接工艺,技术方案如下:
步骤一,焊材制备工序,将粒径10~50纳米的纳米石墨烯粉用80%的无水酒精和10%的酚醛树脂的混合液体混合,搅拌均匀,混合成带粘性的石墨烯颗粒;
步骤二,粗糙处理工序,将两块人造石墨的焊接接触面利用砂纸进行打磨粗糙处理,砂纸打磨方向为焊接接触面两个垂直方向的交替往复打磨;
步骤三,石墨固定工序,将两块人造石墨切面对接,并用压机对人造石墨的四个侧面进行限位固定,人造石墨的切面间留有缝隙空间;
步骤四,焊材预埋工序,将步骤一中的石墨烯颗粒预埋到步骤二中的缝隙空间中,并用工具不断施压压紧,将石墨烯颗粒间的空气排除干净;
步骤五,焊材加热工序,使用乙炔氧枪将步骤三中预埋完成的石墨烯颗粒进行整段的恒温加热,石墨烯颗粒段经加热变红与接触的人造石墨分子间相互糅合生长;
步骤六,焊材冷却工序,使用干冰对步骤四中加热部位进行冷却,两块人造石墨经干冰冷却后焊接在一起。
作为一种优选,步骤二中所述的砂纸目数为150目,焊接接触面的粗糙度为Ra 0.7μm~Ra1.5μm。
作为一种优选,步骤三中所述的缝隙空间为1~5mm。
作为一种优选,步骤四中所述的工具施压压力为3~5MPa。
作为一种优选,步骤五中所述的加热温度为2100~2500摄氏度。
作为一种优选,步骤五中所述的加热时间为5~30分钟。
作为又一种优选,步骤六中所述的干冰冷却时间为10~15分钟。
本发明的有益效果:
1.本发明通过石墨烯颗粒对人造石墨进行俩俩的互相焊接,解决了现有技术中由于设备和工艺的制约,制造超过2米甚至更长的人造石墨存在生产成本高,不良率高和产品性能低等弊端,焊接段经测量抗折强度比人造石墨高5%-10%,电阻率基本持平,密度基本持平,产品的稳定性和一致性可以得到保证。
2.本发明在焊接前对人造石墨的焊接接触面利用砂纸对其进行垂直方向的交替打磨,增加了焊接面的粗糙度,增强石墨烯颗粒焊材填埋至人造石墨间缝隙中的吸附程度,经过后续的焊接加热工序后,有利于提升人造石墨的整体焊接质量。
综上所述,该焊接材料以及采用该材料的人造石墨焊接工艺具有操作简便高效、焊接质量稳定等优点,尤其适用于石墨焊接技术领域。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为该焊接材料以及采用该材料的人造石墨焊接工艺的操作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。
实施例一
本发明实施例提供了一种石墨焊接材料,用于焊接人造石墨,其特征在于,该焊接材料配方包括:纳米石墨烯粉、无水酒精和酚醛树脂。
进一步地,所述纳米石墨烯粉的粒径为10~50纳米。
更进一步地,以100份为例,所述纳米石墨粉的质量占比为88~90%,所述无水酒精的质量占比为8~9%,所述酚醛树脂的质量占比为2~3%。
实施例二
如附图1所示,本发明实施例提供了一种人造石墨焊接工艺,其特征在于,包括以下工艺步骤:
步骤一,焊材制备工序,将粒径10~50纳米的纳米石墨烯粉用80%的无水酒精和10%的酚醛树脂的混合液体混合,搅拌均匀,混合成带粘性的石墨烯颗粒;
步骤二,粗糙处理工序,将两块人造石墨的焊接接触面利用砂纸进行打磨粗糙处理,砂纸打磨方向为焊接接触面两个垂直方向的交替往复打磨;
步骤三,石墨固定工序,将两块人造石墨切面对接,并用压机对人造石墨的四个侧面进行限位固定,人造石墨的切面间留有缝隙空间;
步骤四,焊材预埋工序,将步骤一中的石墨烯颗粒预埋到步骤二中的缝隙空间中,并用工具不断施压压紧,将石墨烯颗粒间的空气排除干净;
步骤五,焊材加热工序,使用乙炔氧枪将步骤三中预埋完成的石墨烯颗粒进行整段的恒温加热,石墨烯颗粒段经加热变红与接触的人造石墨分子间相互糅合生长;
步骤六,焊材冷却工序,使用干冰对步骤四中加热部位进行冷却,两块人造石墨经干冰冷却后焊接在一起。
进一步地,步骤二中所述的砂纸目数为150目,焊接接触面的粗糙度为Ra 0.7μm~Ra1.5μm,操作人员首先用砂纸对人造石墨的焊接面进行两个垂直方向的交替往复打磨,打磨完成后,将待焊的人造石墨放入超声波清洗机清洗15分钟后取出并自然干燥。
进一步地,步骤三中所述的缝隙空间为1~5mm,缝隙空间优选值为3mm,缝隙值较小影响人造石墨与焊材的相融效果,缝隙值较大造成使用的石墨烯颗粒焊材用量太大。
进一步地,步骤四中所述的工具施压压力为3~5MPa,工具施压压力由3MPa逐渐升至5MPa,通过强度不断增强的顶压压紧方式将石墨烯颗粒间的空气排除干净。
进一步地,步骤五中所述的加热温度为2100~2500摄氏度,根据不同的缝隙大小,从而保持不同的恒温加热温度,缝隙为1mm,加热温度采用2100摄氏度,缝隙为5mm,加热温度采用2500摄氏度,加热温度优选值为2300摄氏度。
进一步地,步骤五中所述的加热时间为5~30分钟,根据不同的缝隙大小,从而保持不同的加热时间,缝隙为1mm,加热时间为5分钟,缝隙为5mm,加热时间为30分钟,加热时间优选值为20分钟。
更进一步地,步骤六中所述的干冰冷却时间为10~15分钟,加热时间为5~20分钟,干冰冷却时间为10分钟,加热时间为20~30分钟,干冰冷却时间为15分钟。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“前后”、“左右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对发明的限制。
当然在本技术方案中,本领域的技术人员应当理解的是,术语“一”应理解为“至少一个”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。
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的技术提示下可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种石墨焊接材料,用于焊接人造石墨,其特征在于,该焊接材料配方包括:纳米石墨烯粉、无水酒精和酚醛树脂。
2.根据权利要求1所述的一种石墨焊接材料,其特征在于,所述纳米石墨烯粉的粒径为10~50纳米。
3.根据权利要求1所述的一种石墨焊接材料,其特征在于,以100份为例,所述纳米石墨粉的质量占比为88~90%,所述无水酒精的质量占比为8~9%,所述酚醛树脂的质量占比为2~3%。
4.一种人造石墨焊接工艺,其特征在于,包括以下工艺步骤:
步骤一,焊材制备工序,将粒径10~50纳米的纳米石墨烯粉用80%的无水酒精和10%的酚醛树脂的混合液体混合,搅拌均匀,混合成带粘性的石墨烯颗粒;
步骤二,粗糙处理工序,将两块人造石墨的焊接接触面利用砂纸进行打磨粗糙处理,砂纸打磨方向为焊接接触面两个垂直方向的交替往复打磨;
步骤三,石墨固定工序,将两块人造石墨切面对接,并用压机对人造石墨的四个侧面进行限位固定,人造石墨的切面间留有缝隙空间;
步骤四,焊材预埋工序,将步骤一中的石墨烯颗粒预埋到步骤二中的缝隙空间中,并用工具不断施压压紧,将石墨烯颗粒间的空气排除干净;
步骤五,焊材加热工序,使用乙炔氧枪将步骤三中预埋完成的石墨烯颗粒进行整段的恒温加热,石墨烯颗粒段经加热变红与接触的人造石墨分子间相互糅合生长;
步骤六,焊材冷却工序,使用干冰对步骤四中加热部位进行冷却,两块人造石墨经干冰冷却后焊接在一起。
5.根据权利要求4所述的一种人造石墨焊接工艺,其特征在于,步骤二中所述的砂纸目数为150目,焊接接触面的粗糙度为Ra 0.7μm~Ra1.5μm。
6.根据权利要求4所述的一种人造石墨焊接工艺,其特征在于,步骤三中所述的缝隙空间为1~5mm。
7.根据权利要求4所述的一种人造石墨焊接工艺,其特征在于,步骤四中所述的工具施压压力为3~5MPa。
8.根据权利要求4所述的一种人造石墨焊接工艺,其特征在于,步骤五中所述的加热温度为2100~2500摄氏度。
9.根据权利要求4所述的一种人造石墨焊接工艺,其特征在于,步骤五中所述的加热时间为5~30分钟。
10.根据权利要求4所述的一种人造石墨焊接工艺,其特征在于,步骤六中所述的干冰冷却时间为10~15分钟。
CN202111528930.0A 2021-12-14 2021-12-14 一种焊接材料以及采用该材料的人造石墨焊接工艺 Pending CN114406523A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111528930.0A CN114406523A (zh) 2021-12-14 2021-12-14 一种焊接材料以及采用该材料的人造石墨焊接工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111528930.0A CN114406523A (zh) 2021-12-14 2021-12-14 一种焊接材料以及采用该材料的人造石墨焊接工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114406523A true CN114406523A (zh) 2022-04-29

Family

ID=81267547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111528930.0A Pending CN114406523A (zh) 2021-12-14 2021-12-14 一种焊接材料以及采用该材料的人造石墨焊接工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114406523A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170073553A1 (en) * 2015-09-15 2017-03-16 Kuo-Hsin CHANG Graphene glue, its composition and using method
CN109777305A (zh) * 2018-12-05 2019-05-21 珠海凯利得新材料有限公司 石墨耐火粘结剂及制备方法
CN111253889A (zh) * 2020-01-18 2020-06-09 安徽科达新材料有限公司 一种低温固化耐高温炭石墨材料粘结剂及其制备和使用方法
CN112296472A (zh) * 2020-11-02 2021-02-02 湘潭大学 一种石墨材料的钎焊方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170073553A1 (en) * 2015-09-15 2017-03-16 Kuo-Hsin CHANG Graphene glue, its composition and using method
CN109777305A (zh) * 2018-12-05 2019-05-21 珠海凯利得新材料有限公司 石墨耐火粘结剂及制备方法
CN111253889A (zh) * 2020-01-18 2020-06-09 安徽科达新材料有限公司 一种低温固化耐高温炭石墨材料粘结剂及其制备和使用方法
CN112296472A (zh) * 2020-11-02 2021-02-02 湘潭大学 一种石墨材料的钎焊方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"石墨焊接", 焊接, no. 04 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2559832C2 (ru) Графитовый электрод
RU2623446C2 (ru) Графитовый электрод
JP5016646B2 (ja) 耐熱ロール、その製造方法及びこれを使用した板ガラスの製造方法
KR102089382B1 (ko) 정밀하게 형상화된 특징부를 갖는 연마 요소 전구체 및 그의 제조 방법
KR20150039795A (ko) 정밀하게 형상화된 특징부를 갖는 연마 요소, 그로부터 제작되는 연마 물품, 및 그의 제조 방법
KR20150038331A (ko) 정밀하게 형상화된 특징부를 갖는 연마 물품 및 그의 제조 방법
JP7191153B2 (ja) ダイヤモンド粒子を含む反応結合型炭化ケイ素を有するセラミック基板
TWI399354B (zh) 石墨材料及石墨材料之製造方法
TW200910443A (en) Layered-filament lattice for chemical mechanical polishing
JP2005523225A (ja) 炭化ケイ素とバインダーレス炭素との複合体ならびに製造方法
US20040231245A1 (en) Composite material and processing method using the material
CN110774153A (zh) 一种大尺寸单晶金刚石的抛光方法
CN113292344A (zh) 原位生长莫来石晶须增强碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法
CN102470505A (zh) 用于修整cmp垫的具有平且一致平面形貌的研磨工具及制造方法
TW201623546A (zh) 拋光溶液及其使用方法
JP2013503103A (ja) 焼成凝集体の製造方法、焼成凝集体、研磨材組成物、及び研磨材物品
CN113414705B (zh) 一种大尺寸双层柔性抛光垫及制备方法与应用
CN114406523A (zh) 一种焊接材料以及采用该材料的人造石墨焊接工艺
EP2690068A1 (en) Alumina composite, process for producing alumina composite, and polymer composition containing alumina composite
JP5637513B2 (ja) 摺動材料およびメカニカルシール
Tsai et al. Investigation of increased removal rate during polishing of single-crystal silicon carbide
JPWO2018012468A1 (ja) 研磨体およびその製造方法
CN112411191A (zh) 一种碳纤维材料表面缺陷的修复方法
JP2009190155A (ja) 研磨具
JP2006347837A (ja) 連続繊維強化型複合材料の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 313100 South Taihu Youth Science and technology entrepreneurship Park, Meishan Town, Changxing County, Huzhou City, Zhejiang Province

Applicant after: Zhejiang Huarong Technology Co.,Ltd.

Address before: No. 707, Xianqian East Street, economic development zone, Changxing County, Huzhou City, Zhejiang Province 313100

Applicant before: Zhejiang Huarong Technology Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information