CS203740B1 - Process for preparing carbon composition with good compressibility and controlled porosity - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKASOCIALISTICKÁREP U BLí K A(19) POPIS VYNALEZU K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU 1203740 S(ll) (81) s (22) Přihlášené 19 03 79(21) (PV 1795-79) (40) Zverejnené 30 08 80 (51) Int. Cl.1 * 3 C 01 B 31/00 ÚŘAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY (45) Vydáno 15 05 83 Í75)

Autor vynálezu

HODÁL EMIL ing. a MOKRÝ MIKULÁŠ ing., TOPOECáNY (54) SpOsob výroby uhlíkové) kompozície s dobrou lisovateTnosťoua riadenou pórovitosťou 1

Vynález sa týká spósobu výroby uhlíko-“Hvej kompozici© s dobrou lisovatelnosťou ariadenou pórovitosťou vhodnej na výrobukief pre elektrické stroje točivé, foriem preliatie skla a kovov, ložísk, upchávkových atesniacich krúžkov, elektród pre elektro-erozívne obrábanie kovov atď.

Známé spósoby výroby uhlíkových mate-riálov pozostávajú zo zmiešania práškovýchuhlíkových surovin so spojivom, s nasledov-ným žlisovaním zmesi a tepelným spraco-vaním výrobkov při teplote 1200 až 3200 K.Ako spojivá sa najčastejšie používajú ka-menouholná smola a kamenouholný decht.

Pri výrobě uhlíkových materiálov, hlavně nabáze koksov, sa vyskytujú technické problé-my dokonalého zlisovania zmesi, pretože prilisovaní dochádza často ku vzniku prasklinna výliskoch, pre ktoré nie sú vhodné naďalšie spracovanie. Při vypalovaní výliskovsa z častí spojiva vytvoří tuhý koksový zby-tok tvoriaci kostru materiálu a 1'ahšie pr-chavé zložky zo spojiva sa ódparia, čímžvzniknú v materiáli póry róznej velkosti. Kzlepšeniu funkčných vlastností uhlíkovýchvýrobkov sa často používá ich impregnácianapr. roztavenými kovmi, roztokmi živíc adisperziami různých látok. Tažkosti pri im-pregnácii, hlavně roztavenými kovmi a dis-perznými látkami sú spósobené nevhodnou 2 distribúciou pór o v vzniknutých odpařenímprchavých látok zo spojiva. Priemer převáž-né j časti pórov je menší ako velkost častícdisperzných látok, takže sa póry týmito čas-ticami upchajú už pri povrchu materiálu.Pri impregnácii takéhoto uhlíkového mate-riálu roztavenými kovmi by sa muselo po-užit velmi vysokých tlakov, čo kladie zasvel'ké nároky na konštrukciu impregnačné-ho autoklávu.

Tieto nedostatky nemá sposob výroby uh-líkovej kompozície s dobrou lisovatelnosťoua riadenou pórovitosťou, ktorého podstataspočívá v tom, že sa ako plastifikačná a pó-rotvorná přísada do kompozície použijedisperzie polyvinylacetátu vo vodě, ktorásapřidá v množstve zodpovedajúcom obsahupolyvinylacetátu v sušině rezultujúcej zme-si 0,5 až 10 hmotnostných %. Výhodou vynálezu je, že za účelom rov-noměrného rozptýlenia polyvinylacetátu vzmesi sa móže disperzia před přidáním dokompozície zriediť lubovolným množstvomvody, ktorá sa počas miešania čiastočne ale-bo úplné odpaří před přidáním spojiva na-příklad roztopenej kamenouholnej smoly.

Odparenie vody sa vyžaduje, ak sa dalej použije technológia formovahia vý- liskov z rozomletej práškovej zmesi. Prída- vok polyvinylacetátovej disperzie v tejto vý- 203740

Claims (1)

1. 203740 robnej fáze zlepšuje plasticitu a lisovatel'-nosť zmesí, takže při lisovaní ňedochádzaku vzniku prasklin na výliskoch. Počas te-pelného spracovania výliskov pri teplotách1200 až 3200 K sa polyvinylacetát odpaří,čím dochádza k vytvoreniriu pórov. Množ-stvem a veíkosfou častíc použitej polyvinyl-acetátovej disperzie móžeme riadiť celkovýobjem ako i rozměr pórov tak, aby uhlíko-vý materiál bol impregnovatelný s disper-ziami látok s časticami menšími ako boličástice polyvinylacetátu, alebo roztavenýmikovmi s použitím tlaku úměrného prieme-řu pórov. rie a po schladnutí sa rozomelie. Lisovánímprášku sa vyrobia polotovary vo tvare do-siek 1'ubovolných rozmerov měrným tlakom1000 MPa. Došky sa vypália pri teplote 1300K a potom grafitujú pri teplote 2600 K. Pritepelných procesoch sú došky proti uhorie-vaniu chráněné koksovým zásypom. Vyrobený elektrografitový materiál mátieto vlastnosti: Objemová hustota 1,5 g/cm3 Pevnost v tlaku 28 MPa Pevnost v ohybe 15 MPa Objem otvorených pórov 0,2 cm!/g Příklad Ako příklad využitia je uvedený postupvýroby elektrografitového materiálu.' Zá-kladné suroviny sa' navážia v nasledujúcompomere: 71 hmotnostných % kalcinovanéhopetrolejového^ koksu rozomletého na zrnopod 60 μπι, 2,5 hmotnostných % polyvinyl-acetátovej vodnej disperzie s 55% obsahomsušiny a o velkosti častíc 300 až 3000 nm,26,5 hmotnostných % kamenouhoínej smo-ly o teplote máknutia 345 K. Do miešačkysa vsype odvážený petrolejový koks a potomsa přidá polyvinnylacetátová disperzia roz-riedena ešte predtým v 20násobnom množ-stve vody. Vyhriatím miešačky za chodumiešadla na teplotu 380 K sa odpaří vodazo směsi. Nakoniec sa přidá roztopená ka-menouholná smola a zmes sa ešte mieša 2hodiny. Horúča hmota sa z miešačky vybe- Distribúcia pórov Percent. zastúpenie 7,5—50 nm 7,9 % 50—100 nm 3,6 % ' 100—200 nm 3,6 % ,200—300 nm 2,2 % - 300—1000 nm 28,0 % 1000—2000 nm 51,1 % 2000—7500 nm 3,6 % Materiál s takouto distribúciou pórov j< l'ahko impregnovatelný i teflonovou disper-ziou a roztavenými kovmi, čím sa ovplyvňu-jú i jeho vlastnosti a rozšiřuje sa oblast po-užitia. Elektrografitový materiál je vhodnýna výrobu kief pre elektrické stroje točivé,elektród pre elektroerozívne obrábanie ko-vov, upchávkových a piestových krúžkova pod. PŘED MET Spósob výroby' uhlíkovej kompozície sdobrou lisovatefnosťou a riadenou pórovi-tosťou zmiešaním uhlíkových práškovýchzložiek s výhodou koksu, sadzf alebo grafi-tu, spojiva, plastifikačnej a pórotvornej pří-sady s nasledovným lisováním a zahriatímna teplotu 1200 až 3200 K, vyznaČujúci sa VYNALEZU tým, že sa ako plastifikačná a pórotvornápřísada použije disperzia polyvinylacetátuvo vodě, ktorá sa přidá v množstve zodpo-vedajúcom obsahu polyvinylacetátu v suši-ně rezultujúcej zmesi 0,5 až 10 hmotnost-ných %. Sevsrografis, n. p., zlvod 7, Most