CN115521144A - 一种以酚醛树脂为粘接剂的预焙阳极及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以酚醛树脂为粘接剂的预焙阳极及其制造方法，提高了预焙阳极成型后、焙烧前的生坯体积密度及其均匀性，从而提高了预焙阳极在1100℃左右焙烧后的体积密度及其均匀性、压缩强度、抗折强度、导电率，降低了电阻率、气孔率，进而提高了预焙阳极在960℃左右的冰晶石熔体溶解氧化铝溶液中的综合使用性能，具体方案如下：一种以酚醛树脂为粘接剂的预焙阳极制造方法，包括混料，先室温混合煅后焦炭颗粒材料，在所述混合煅后焦炭颗粒材料混合均匀且完成自组装后加入酚醛树脂，加热同时混捏材料，并同时强化混料机内的排湿，及时排出混料机内的酚醛缩聚水或其它小分子，最终混料均匀得到煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料。

Description

一种以酚醛树脂为粘接剂的预焙阳极及其制造方法

技术领域

本发明涉及预焙阳极制造技术领域，尤其是一种以酚醛树脂为粘接剂的预焙阳极及其制造方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

以煤沥青为粘接剂，与石油焦的煅后焦结合，利用振动成型、模压成型等工艺制造电解铝用预焙阳极的生坯，再经过烘烤、焙烧及其后加工，可得预焙阳极。

以煤沥青为粘接剂制造预焙阳极的生坯是国内外普遍采用的技术。采用煤沥青作为粘接剂，在高温下会放出二氧化硫等有害气体，污染环境。而且，成型时温度处于145℃左右，成型后还需要放入水中，通过水冷方式提升生坯强度，再焙烧20-30日才能制得预焙阳极成品，工艺复杂，合格率低，污染严重。

但现有技术中以酚醛树脂为粘接剂的预焙阳极制造工艺还存在有三个技术难点：

(1)酚醛树脂缩聚反应产生水或其他的小分子物质，如果这些缩聚水或其他的小分子物质不能被有效地从酚醛树脂内排出，将显著地降低酚醛树脂的强度、尺寸稳定性等性能。这也是至今酚醛树脂含量高的大尺寸承力结构件极少被研制成功的主要原因。因此，如何有效地把缩聚水或其他的小分子物质从酚醛树脂内排出是以酚醛树脂为粘接剂的大尺寸预焙阳极制造技术难点之一。

(2)成型后、焙烧前的预焙阳极常被称为生坯。预焙阳极生坯内通常含有 85wt％左右的煅后焦炭(历经1300℃左右的煅烧)和15wt％左右的酚醛树脂，这些煅后焦炭因大的化学惰性而难以和酚醛树脂形成强的界面粘接。

(3)预焙阳极生坯需要在隔离空气条件下(通常是埋于细炭粉内)历经1100℃左右的持续多日的焙烧，作为粘接剂的酚醛树脂历经化学和/或物理交联网络发展、热解、炭化，进一步削弱了煅后焦炭(来自石油焦的煅烧后焦炭)和焙烧焦炭(来自酚醛树脂的焙烧后焦炭)之间的界面强度；而且在焙烧工艺中阳极结构件的尺寸收缩小于酚醛树脂热解、炭化的气化物的相应固态材料体积，使得焙烧焦炭的孔隙含量增大、焙烧焦炭材料的自身强度降低、焙烧焦炭/煅后焦炭界面强度降低，进而显著增大了预焙阳极在电解铝过程中的质量问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种以酚醛树脂为粘接剂的预焙阳极及其制造方法，提高了预焙阳极成型后、焙烧前的生坯体积密度及其均匀性，而且在预焙阳极于1100℃左右焙烧的过程中保证了焙烧焦炭(来自酚醛树脂的焙烧后焦炭)与酚醛树脂的高质量比例，也保证了煅后焦炭(来自石油焦的煅烧后焦炭)和焙烧焦炭(来自酚醛树脂的焙烧后焦炭)之间的必要界面强度，从而提高了预焙阳极在1100℃左右焙烧后的体积密度及其均匀性、压缩强度、抗折强度、导电率，降低了电阻率、气孔率，进而提高了预焙阳极在960℃左右的冰晶石熔体溶解氧化铝溶液中的综合使用性能。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现的：

一种以酚醛树脂为粘接剂的预焙阳极制造方法，包括如下步骤：

混料，先室温混合煅后焦炭颗粒材料，在所述混合煅后焦炭颗粒材料混合均匀且完成自组装后加入酚醛树脂，加热同时混捏材料，并同时强化混料机内的排湿，最终混料均匀得到煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料且使得酚醛树脂实现对应于凝胶点的反应程度的50-80％；

然后将煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料倒入模具内，在此过程中酚醛树脂不发生凝胶化转变；在把煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料倒入模具的同时持续振动模具且控制模具的温度；在酚醛树脂的固化度超过凝胶点之后，停止振动模具，快速加压到一定压力后保压一段时间；

卸压、开模、取出制品，得到预焙阳极的生坯；

烘烤、焙烧、后加工预焙阳极的生坯，得到预焙阳极成品。

进一步地，在混料加热阶段，加热温度控制在65-85℃。

进一步地，在结束混料前，使得混料机内的煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料因混捏、搅拌而温度均匀，并提升混料机的温度至85-95℃。

在混料、成型阶段，液态酚醛树脂的表观粘度越低，其对煅后焦炭颗粒表面的润湿性越好；煅后焦炭颗粒的表面被液态酚醛树脂润湿性越好，作为骨料的各种尺寸和形状的这些煅后焦炭颗粒越易于在成型过程中的振动和压力作用下密集化；因此本发明在混料加热阶段，加热同时混捏材料，同时强化混料机内的排湿，及时排出混料机内的酚醛缩聚水或其它小分子，通过混捏剪切初步降低粘度，并通过控制温度使得液态酚醛树脂在混料结束时保持低粘度，从而保证酚醛树脂和煅后焦炭颗粒之间有好的润湿性且酚醛树脂渗流或扩散进入煅后焦炭颗粒内的孔洞、裂纹，在酚醛树脂交联固化之后以丰富多变的嵌入结构形式实现煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料强度的增强，避免在后续使用过程中“掉渣”，严重影响生产效益和产品质量。

在凝胶点之前，液态酚醛树脂的表观粘度受温度的影响最显著；除非在接近凝胶点时，化学和/或物理反应所致的酚醛树脂分子量的增大和聚集态结构的发展对液态酚醛树脂表观粘度的影响才变得突出；因此，本发明在混料加热阶段，加热温度控制在65-85℃左右，在就要结束混料时，在短的时间内提升混料机的温度至85-95℃左右，使得混料机内的煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料因混捏、搅拌而温度均匀，在较高温度和较高剪切速率与煅后焦炭颗粒之间碰撞力的协同作用下酚醛树脂的表观粘度降低，进一步提高液态酚醛树脂对煅后焦炭颗粒表面的润湿性且更多地渗流或扩散进入煅后焦炭颗粒内的孔洞、裂纹；从而对这种液态酚醛树脂的表观粘度的影响因素及其影响规律被优化设计和主动地分阶段利用。

煅后焦炭的破碎炭颗粒内部含有孔洞和裂纹，这些煅后焦炭颗粒之间的撞击、摩擦可以使得这些颗粒表面的液态酚醛树脂更多地进入煅后焦炭颗粒内的孔洞和裂纹，从而发展酚醛树脂粘接剂的粘接网络拓扑结构、增大酚醛树脂粘接剂和煅后焦炭颗粒之间的粘接界面及机械嵌入、钉扎作用力；因此，本申请在酚醛树脂的固化度超过凝胶点之后，即酚醛树脂变成了化学C阶结构，酚醛树脂的表观粘度剧增，停止振动模具，快速加压；或者在继续振动模具的同时快速加压，使得煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料内的缩聚水或其他小分子材料以一个个孤立的微纳米圆点存在于已经凝胶化的酚醛树脂内部，不发生缩聚水或其他小分子材料在酚醛树脂内的汇聚、体积增大、无规形状的现象；同时，缩聚水或其他小分子材料在压力作用下进入煅后焦炭颗粒内的孔洞、裂纹；同时控制酚醛树脂的反应速率、避免煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料制品内出现大的温度梯度和热应力。

进一步地，提升混料机的温度至95℃。

进一步地，所述酚醛树脂包括化学交联类型的酚醛树脂、物理交联类型的酚醛树脂或选自化学交联类型的酚醛树脂、物理交联类型的酚醛树脂的一种或组合；

优选地，所述酚醛树脂为化学交联类型的酚醛树脂、物理交联类型的酚醛树脂的组合物；进一步优选地，所述的化学交联类型的酚醛树脂、物理交联类型的酚醛树脂的质量比为4:6。

所述的化学交联类型的酚醛树脂能实现提高预焙阳极成型后、焙烧前的生坯体积密度及其均匀性，还能保证焙烧前的预焙阳极的可成型性能及形状尺寸基本稳定性。所述的物理交联类型的酚醛树脂能在预焙阳极于1100℃左右焙烧的过程中顺序发生高分子链的有序化重排、热解、碳原子局域有序化重新排列的炭化，保证了焙烧焦炭(来自酚醛树脂的焙烧后焦炭)与酚醛树脂的高质量比例，也保证了煅后焦炭(来自石油焦的煅烧后焦炭)和焙烧焦炭(来自酚醛树脂的焙烧后焦炭)之间的必要界面强度。

所述的化学交联类型的酚醛树脂、物理交联类型的酚醛树脂的协同作用的结果是提高了预焙阳极在1100℃左右焙烧后的体积密度及其均匀性、压缩强度、抗折强度、导电率，降低了电阻率、气孔率，进而提高了预焙阳极在960℃左右的冰晶石熔体溶解氧化铝溶液中的综合使用性能，防止了预焙阳极断裂，减轻了空气进入预焙阳极从而和阳极材料反应生成二氧化碳、电解液中的电解产物之一 ---二氧化碳气体进入预焙阳极并和阳极材料反应生成一氧化碳的有害现象，同时减轻了电流在预焙阳极内传导的焦耳热效应从而减轻一系列有害反应。

进一步地，采用混料机进行混料，所述混料机上设置有带电加热套。

进一步地，所述煅后焦炭颗粒材料为石油焦煅烧后的炭块再经破碎、过筛、尺寸分级后的材料。

进一步地，所述反应程度的50-80％是指在混料阶段释放对应于酚醛树脂凝胶点的理论缩聚水或其它小分子的数量的50-80％。

进一步地，将停止振动模具，快速加压替换为在继续振动模具的同时快速加压。

一种根据上述以酚醛树脂为粘接剂的预焙阳极制造方法制造的预焙阳极，所述预焙阳极的综合使用性能高。

上述本发明的有益效果如下：

1)本发明在混料加热阶段，加热同时混捏材料，同时强化混料机内的排湿，及时排出混料机内的酚醛缩聚水或其它小分子，并通过控制温度使得液态酚醛树脂在混料结束时保持低粘度，从而保证酚醛树脂和煅后焦炭颗粒之间有好的润湿性且酚醛树脂渗流或扩散进入煅后焦炭颗粒内的孔洞、裂纹，在酚醛树脂交联固化之后以丰富多变的嵌入结构形式实现煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料的增强。

2)本发明在就要结束混料时，在短的时间内提升混料机的温度至85-95℃，使得混料机内的煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料因混捏、搅拌而温度均匀，在较高温度和较高剪切速率与煅后焦炭颗粒之间碰撞力的协同作用下酚醛树脂的表观粘度降低，进一步提高液态酚醛树脂对煅后焦炭颗粒表面的润湿性且更多地渗流或扩散进入煅后焦炭颗粒内的孔洞、裂纹，提高了预焙阳极成型后、焙烧前的生坯体积密度及其均匀性。

3)本发明在预焙阳极于1100℃左右焙烧的过程中，酚醛树脂中的物理交联类型的酚醛树脂顺序发生高分子链的有序化重排、热解、碳原子局域有序化重新排列的炭化，保证了焙烧焦炭(来自酚醛树脂的焙烧后焦炭)与酚醛树脂的高质量比例，也保证了煅后焦炭(来自石油焦的煅烧后焦炭)和焙烧焦炭(来自酚醛树脂的焙烧后焦炭)之间的必要界面强度，从而提高了预焙阳极在1100℃左右焙烧后的体积密度及其均匀性、压缩强度、抗折强度、导电率，降低了电阻率、气孔率，进而提高了预焙阳极在960℃左右的冰晶石熔体溶解氧化铝溶液中的综合使用性能，防止了预焙阳极断裂，减轻了空气进入预焙阳极从而和阳极材料反应生成二氧化碳、电解液中的电解产物之一---二氧化碳气体进入预焙阳极并和阳极材料反应生成一氧化碳的有害现象，同时减轻了电流在预焙阳极内传导的焦耳热效应从而减轻一系列有害反应。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

术语解释部分：本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

一种以酚醛树脂为粘接剂的预焙阳极制造方法，包括如下步骤：

混料，先室温混合煅后焦炭颗粒材料，在所述混合煅后焦炭颗粒材料混合均匀且完成自组装后加入酚醛树脂，加热同时混捏材料，并同时强化混料机内的排湿，及时排出混料机内的酚醛缩聚水或其它小分子，最终混料均匀得到煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料且通过控制煅后焦炭颗粒和酚醛树脂的混料时间使得酚醛树脂实现对应于凝胶点的反应程度的50-80％；

称量煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料，然后将煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料倒入模具内，通过控制从停止混料到将煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料倒入模具内的时间使得在此过程中酚醛树脂不发生凝胶化转变；即酚醛树脂继续处于化学B阶结构，不能处于化学C阶结构(即凝胶化转变后的化学结构)。在把煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料倒入模具的同时持续振动模具且控制模具的温度在 100-130℃；从而延长酚醛树脂保持化学B阶结构的时间且使得酚醛树脂的表观粘度在较高温度和较高剪切速率协同作用下较低，使得酚醛树脂的缩聚水或其他小分子以气体形式得以从大尺寸但是低粘度的处于振荡状态的煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料中排出。

在酚醛树脂的固化度超过凝胶点之后，停止振动模具，快速加压到10-30个大气压，保压5-15min；使得煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料内的缩聚水或其他小分子材料以一个个孤立的微纳米圆点存在于已经凝胶化的酚醛树脂内部，不发生缩聚水或其他小分子材料在酚醛树脂内的汇聚、体积增大、无规形状的现象；同时，缩聚水或其他小分子材料在压力作用下进入煅后焦炭颗粒内的孔洞、裂纹；同时控制酚醛树脂的反应速率、避免煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料制品内出现大的温度梯度和热应力。

卸压、开模、取出制品，得到预焙阳极的生坯；

烘烤、焙烧、后加工预焙阳极的生坯，得到预焙阳极成品。

在混料加热阶段，加热温度控制在65-85℃，使得液态酚醛树脂在混料结束时保持低粘度，从而保证酚醛树脂和煅后焦炭颗粒之间有好的润湿性且酚醛树脂渗流或扩散进入煅后焦炭颗粒内的孔洞、裂纹，在酚醛树脂交联固化之后以丰富多变的嵌入结构形式实现煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料的增强；

在结束混料前，使得混料机内的煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料因混捏、搅拌而温度均匀，并提升混料机的温度至85-95℃，优选地，提升混料机的温度至 95℃。在较高温度和较高剪切速率与煅后焦炭颗粒之间碰撞力的协同作用下酚醛树脂的表观粘度降低，进一步提高液态酚醛树脂对煅后焦炭颗粒表面的润湿性且更多地渗流或扩散进入煅后焦炭颗粒内的孔洞、裂纹。

在凝胶点之前，液态酚醛树脂的表观粘度受温度的影响最显著；除非在接近凝胶点时，化学和/或物理反应所致的酚醛树脂分子量的增大和聚集态结构的发展对液态酚醛树脂表观粘度的影响才变得突出；因此，本发明在混料加热阶段，加热温度控制在65-85℃左右，在就要结束混料时，在短的时间内提升混料机的温度至85-95℃左右，使得混料机内的煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料因混捏、搅拌而温度均匀，在较高温度和较高剪切速率与煅后焦炭颗粒之间碰撞力的协同作用下酚醛树脂的表观粘度降低，进一步提高液态酚醛树脂对煅后焦炭颗粒表面的润湿性且更多地渗流或扩散进入煅后焦炭颗粒内的孔洞、裂纹；从而对这种液态酚醛树脂的表观粘度的影响因素及其影响规律被优化设计和主动地分阶段利用。

所述酚醛树脂包括化学交联类型的酚醛树脂、物理交联类型的酚醛树脂或选自化学交联类型的酚醛树脂、物理交联类型的酚醛树脂中的一种或组合；

优选地，所述酚醛树脂为化学交联类型的酚醛树脂、物理交联类型的酚醛树脂的组合物；

所述化学交联类型的酚醛树脂包括热固性酚醛树脂的一种或多种，例如：牌号PF2124的热固性酚醛树脂、酚醛-丁腈、酚醛-缩醛、酚醛-环氧、酚醛-环氧- 缩醛。

所述物理交联类型的酚醛树脂包括高分子量的热塑性酚醛树脂的一种或多种，例如：牌号PF2123的线型高分子量酚醛树脂。

进一步优选地，所述的化学交联类型的酚醛树脂、物理交联类型的酚醛树脂的质量比为4:6。

所述的化学交联类型的酚醛树脂能实现提高预焙阳极成型后、焙烧前的生坯体积密度及其均匀性，还能保证焙烧前的预焙阳极的可成型性能及形状尺寸基本稳定性。所述的物理交联类型的酚醛树脂能在预焙阳极于1100℃左右焙烧的过程中顺序发生高分子链的有序化重排、热解、碳原子局域有序化重新排列的炭化，保证了焙烧焦炭(来自酚醛树脂的焙烧后焦炭)与酚醛树脂的高质量比例，也保证了煅后焦炭(来自石油焦的煅烧后焦炭)和焙烧焦炭(来自酚醛树脂的焙烧后焦炭)之间的必要界面强度。

所述的化学交联类型的酚醛树脂、物理交联类型的酚醛树脂的协同作用的结果是提高了预焙阳极在1100℃左右焙烧后的体积密度及其均匀性、压缩强度、抗折强度、导电率，降低了电阻率、气孔率，进而提高了预焙阳极在960℃左右的冰晶石熔体溶解氧化铝溶液中的综合使用性能，防止了预焙阳极断裂，减轻了空气进入预焙阳极从而和阳极材料反应生成二氧化碳、电解液中的电解产物之一 ---二氧化碳气体进入预焙阳极并和阳极材料反应生成一氧化碳的有害现象，同时减轻了电流在预焙阳极内传导的焦耳热效应从而减轻一系列有害反应。

采用混料机进行混料，所述混料机上设置有带电加热套。

所述煅后焦炭颗粒材料为石油焦煅烧后的炭块再经破碎、过筛、尺寸分级后的材料。

所述反应程度的50-80％是指在混料阶段释放对应于酚醛树脂凝胶点的理论缩聚水或其它小分子的数量的50-80％，优选的，最终混料均匀且使得酚醛树脂实现对应于凝胶点的反应程度的70％。

将停止振动模具，快速加压替换为在继续振动模具的同时快速加压。

所述自组装过程为在煅后焦炭颗粒材料中的大颗粒内的孔洞、裂纹内嵌入小颗粒。

所述酚醛树脂的固化度是化学交联类型的酚醛树脂的化学交联固化度、物理交联类型的酚醛树脂的物理交联固化度的平均值。优选的，以每一类型的酚醛树脂占总的酚醛树脂的质量分数为权重，所述酚醛树脂的固化度是化学交联类型的酚醛树脂的化学交联固化度、物理交联类型的酚醛树脂的物理交联固化度的加权平均值。

实施例1

一种以酚醛树脂为粘接剂的预焙阳极制造方法，包括如下步骤：

(1)通过混料机进行混料，混料机上设置有带电加热套，且先室温混合煅后焦炭颗粒材料，在其混合均匀且完成自组装后加入质量比为4:6的牌号PF2124 的热固性酚醛树脂、牌号PF2123的线型高分子量酚醛树脂，加热同时混捏材料，同时强化混料机内的排湿，及时排出混料机内的酚醛缩聚水或其它小分子，最终混料均匀且通过控制煅后焦炭颗粒和酚醛树脂的混料时间使得酚醛树脂实现对应于凝胶点的反应程度的70％，在混料加热阶段，加热温度控制在65-85℃。

(2)在就要结束混料时，在短的时间内提升混料机的温度至95℃。

(3)快速称量且快速将煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料倒入模具内，通过控制从停止混料到将煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料倒入模具内的时间使得在此过程中酚醛树脂不发生凝胶化转变。

(4)在把煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料倒入模具的同时持续振动模具且控制模具的温度在100-130℃。

(5)在酚醛树脂的固化度超过凝胶点之后，即酚醛树脂变成了化学C阶结构，酚醛树脂的表观粘度剧增，停止振动模具，快速加压至10个大气压，保压 14min。

(6)卸压、开模、取出制品，得到预焙阳极的生坯。

(7)烘烤、焙烧、后加工，得到预焙阳极成品。

提高了预焙阳极在1100℃左右焙烧后的体积密度及其均匀性、压缩强度、抗折强度、导电率，降低了电阻率、气孔率。

实施例2

(1)通过混料机进行混料，混料机上设置有带电加热套，且先室温混合煅后焦炭颗粒材料，在其混合均匀且完成自组装后加入质量比为1:1的酚醛-环氧热固性酚醛树脂、牌号PF2123的线型高分子量酚醛树脂的组合物，加热同时混捏材料，同时强化混料机内的排湿，及时排出混料机内的酚醛缩聚水或其它小分子，最终混料均匀且通过控制煅后焦炭颗粒和酚醛树脂的混料时间使得酚醛树脂实现对应于凝胶点的反应程度的50％，在混料加热阶段，加热温度控制在65-85℃。

(2)在就要结束混料时，在短的时间内提升混料机的温度至95℃。

(3)快速称量且快速将煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料倒入模具内，通过控制从停止混料到将煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料倒入模具内的时间使得在此过程中酚醛树脂不发生凝胶化转变。

(4)在把煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料倒入模具的同时持续振动模具且控制模具的温度在100-130℃。

(5)在酚醛树脂的固化度超过凝胶点之后，即酚醛树脂变成了化学C阶结构，酚醛树脂的表观粘度剧增，停止振动模具，快速加压至30个大气压，保压 5min。

(6)卸压、开模、取出制品，得到预焙阳极的生坯。

(7)烘烤、焙烧、后加工，得到预焙阳极成品。

提高了预焙阳极在1100℃左右焙烧后的体积密度及其均匀性、压缩强度、抗折强度、导电率，降低了电阻率、气孔率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种以酚醛树脂为粘接剂的预焙阳极制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

混料，先室温混合煅后焦炭颗粒材料，在所述混合煅后焦炭颗粒材料混合均匀且完成自组装后加入酚醛树脂，加热同时混捏材料，并同时强化混料机内的排湿，最终混料均匀得到煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料且使得酚醛树脂实现对应于凝胶点的反应程度的50-80％；

然后将煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料倒入模具内，在此过程中酚醛树脂不发生凝胶化转变；在把煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料倒入模具的同时持续振动模具且控制模具的温度；在酚醛树脂的固化度超过凝胶点之后，停止振动模具，快速加压到一定压力，然后保压一段时间；

卸压、开模、取出制品，得到预焙阳极的生坯；

烘烤、焙烧、后加工预焙阳极的生坯，得到预焙阳极成品。

2.根据权利要求1所述的一种以酚醛树脂为粘接剂的预焙阳极制造方法，其特征在于，在混料加热阶段，加热温度控制在65-85℃。

3.根据权利要求2所述的一种以酚醛树脂为粘接剂的预焙阳极制造方法，其特征在于，在结束混料前，使得混料机内的煅后焦炭颗粒酚醛树脂复合材料因混捏、搅拌而温度均匀，并提升混料机的温度至85-95℃。

4.根据权利要求3所述的一种以酚醛树脂为粘接剂的预焙阳极制造方法，其特征在于，提升混料机的温度至95℃。

5.根据权利要求1所述的一种以酚醛树脂为粘接剂的预焙阳极制造方法，其特征在于，所述酚醛树脂包括化学交联类型的酚醛树脂、物理交联类型的酚醛树脂或选自化学交联类型的酚醛树脂、物理交联类型的酚醛树脂中的一种或组合；

优选地，所述酚醛树脂为化学交联类型的酚醛树脂、物理交联类型的酚醛树脂的组合物；进一步优选地，所述的化学交联类型的酚醛树脂、物理交联类型的酚醛树脂的质量比为4:6。

6.根据权利要求1所述的一种以酚醛树脂为粘接剂的预焙阳极制造方法，其特征在于，采用混料机进行混料，所述混料机上设置有带电加热套。

7.根据权利要求1所述的一种以酚醛树脂为粘接剂的预焙阳极制造方法，其特征在于，所述煅后焦炭颗粒材料为石油焦煅烧后的炭块再经破碎、过筛、尺寸分级后的材料。

8.根据权利要求1所述的一种以酚醛树脂为粘接剂的预焙阳极制造方法，其特征在于，所述反应程度的50-80％是指在混料阶段释放对应于酚醛树脂凝胶点的理论缩聚水或其它小分子的数量的50-80％。

9.根据权利要求1所述的一种以酚醛树脂为粘接剂的预焙阳极制造方法，其特征在于，将停止振动模具，快速加压替换为在继续振动模具的同时快速加压。

10.一种根据权利要求1-9任一项以酚醛树脂为粘接剂的预焙阳极制造方法制造的预焙阳极。