KR920005408B1 - Preparing method of carbon particle - Google Patents

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포항종합제철 주식회사
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Abstract

A self sintering carbon powder is produced by (1) making anisotropic liquid crystal pitch having more than 95 wt.% of anisotropic ration and less than 60 wt.% of insolubile quinoline, by heat treating coal tar and heavy oil or their residual oil in inert gas atmosphere of 350-500 deg.C, (2) making the above anisotropic liquid crystal pitch in to solution with 0.1-80 wt.% of pitch concetration using quinoline, (3) dispersing the solution with low grade alcohol (added emulsifying agent more than 0.01 wt.%) or mixed solvent of distilled water and low grade alcohol, (4) separating the particle by filtering dispersed solution, and (5) insolubilizing the particle in oxidizing atmosphere of 200-350 deg.C or nitrate solution of more than 0.1N, for more than 10 min.

Description

자기소결성 탄소입자의 제조방법Method for producing self-sintering carbon particles

제1도는 본 발명의 원료로 사용한 이방화율 95% 이상인 전면이방성 액정 핏치의 조직사진.1 is a texture photograph of an anisotropic liquid crystal pitch having an anisotropy ratio of 95% or more used as a raw material of the present invention.

제2도는 제1도의 전면이방성 액정핏치의 용해도를 나타내는 그래프.2 is a graph showing the solubility of the front anisotropic liquid crystal pitch of FIG.

제3도는 본 발명 및 비교예에 의해 제조한 자기소결성 탄소입자의 주사형 전자현미경 사진.3 is a scanning electron micrograph of the self-sintering carbon particles prepared by the present invention and the comparative example.

제4도는 제3도중에서 발명에 1의 투과형 전자형미경 사진.4 is a transmission electron micrograph of the invention 1 in FIG.

제5도는 본 발명에 의해 제조한 자기소결성 탄소입자를 원료로하여 성형, 탄화하여 제조한 고밀도 탄소재의 파쇄면의 주사형 전자현미경사진과 편광현미경사진.5 is a scanning electron micrograph and a polarization micrograph of a crushed surface of a high-density carbon material manufactured by molding and carbonizing the self-sintering carbon particles prepared according to the present invention.

본 발명은 콜타르 및 석유계 중질유 또는 이들의 잔사유를 이용하여, 고강도 및 고밀도를 갖는 탄소성형체를 제조하는 원료가 되는 자기소결성 탄소입자를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing self-sintering carbon particles, which is a raw material for producing a carbon molded article having high strength and high density, using coal tar and petroleum heavy oil or residues thereof.

일반적으로, 탄소성형체의 원료가 되는 자기소결성 탄소입자는 1) Delayed Coker에서 생성된 생코크스를 수미크론에서 수백미크론까지 파쇄하여 제조하는 방법(일본특공(소)61-24326호, 탄소 No.109(1982),41), 2) 핏치의 열처리중 생성되는 직경 10μm 내외의 탄소질 이방성 액정소구체를 용매로 분리, 추출하여 제조하는 방법(일본특공(소) 53-4016호) 또는 3) 350-500℃의 온도에서 열처리하여 생성된 핏치를 용매를 사용하여 가용분을 추출제거한 후, 이를 미분쇄하여 제조하는 방법(일본특개(소) 63-205391호) 등의 방법에 의해 제조되어 왔으나 상기 1)의 방법의 경우, 원료로 사용하는 생코크스를 고밀도 탄소재의 원료로 사용하기 위해서는 10미크론내외의 입도로 파쇄시켜야하며, 이를 위해서 장시간의 분쇄처리가 필요하다.Generally, self-sintering carbon particles which are raw materials for carbon moldings are produced by 1) crushing raw coke produced in Delayed Coker from several microns to several hundred microns (Japanese Patent Application No. 61-24326, Carbon No.109). (1982), 41), 2) Method of separating and extracting carbonaceous anisotropic liquid crystal spheres having a diameter of about 10 μm during heat treatment of pitch with a solvent (Japanese Patent Publication No. 53-4016) or 3) 350 The pitch produced by heat treatment at a temperature of -500 ° C has been manufactured by a method such as extracting and removing soluble components using a solvent and then pulverizing them (Japanese Patent Application No. 63-205391). In the case of 1), raw coke used as a raw material should be crushed to a particle size of about 10 microns in order to be used as a raw material of high density carbon material, which requires a long time grinding process.

또한, 고밀도화를(밀도 1.7g/cm3이상, 2800℃ 열처리시) 위해서는 가압 성형탄화법이 필수적이며 가압탄화법을 사용하지 않을 경우에는 1wt% 이상의 소결조제를 사용하여야 하는 문제점을 지니고 있으며 2)의 경우는, 용매 추출에 장시간을 요할 뿐만 아니라 수율이 40wt% 이하라는 문제를 지니고 있으며, 3)의 경우는 1)과 2)의 문제를 동시에 지니고 있다. 따라서, 본 발명은 고밀도탄소재의 원료인 자기소결성 탄소입자를 제조하는데 있어서 장시간의 분쇄처리 및 용매추출처리를 행하지 않고, 95wt% 이상의 수율로 입력 10미크론이하의 탄소입자를 제조할 수 있는 향상된 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, in order to achieve high density (density of 1.7 g / cm 3 or more at 2800 ° C. heat treatment), the press molding carbonization method is essential, and if the press carbonization method is not used, there is a problem of using a sintering aid of 1 wt% or more. Not only does it take a long time to extract the solvent, but also has a problem that the yield is 40 wt% or less, and in the case of 3), it has the problems of 1) and 2) at the same time. Accordingly, the present invention provides an improved method for producing carbon particles having an input of 10 microns or less in a yield of 95 wt% or more without producing long-term grinding and solvent extraction treatment in preparing self-sintering carbon particles which are raw materials of a high density carbon material. The purpose is to provide.

이하 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명은 콜타르 및 석유계 중질유 또는 이들의 잔사유를 350-500℃의 불활성 분위기에서 열처리하여 이 방화율 95% 이상의 이방성액정 핏치를 제조하는 단계; 이 이방성 액정핏치를 퀴놀린을 사용하여 핏치농도가 0.1-80wt%인 용액으로 제조하는 단계; 0.01wt%이상의 유화제가 첨가된 탄소수 1-4인 저급알콜 또는 증류수와 저급알콜의 혼합용매를 분산매질로하여 상기 용액을 분산시키는 단계; 분산된 용액을 여과하여 입자를 분리하는 단계; 및 이 분리된 입자를 200-350℃의 산화성 분위기 또는 0.1 노르말(0.1N) 이상의 농도를 갖는 질산용액에서 10분이상 불용화처리하는 단계를 포함하는 자기소결성 탄소입자의 제조방법에 관한 것으로서 이를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. The present invention comprises the steps of heat-treating coal tar and petroleum-based heavy oil or residues thereof in an inert atmosphere of 350-500 ℃ to produce an anisotropic liquid crystal pitch of 95% or more of the fire rate; Preparing the anisotropic liquid crystal pitch to a solution having a pitch concentration of 0.1-80 wt% using quinoline; Dispersing the solution using a lower alcohol having 1 to 4% by weight of emulsifier or a mixed solvent of distilled water and lower alcohol as a dispersion medium; Filtering the dispersed solution to separate the particles; And insolubilizing the separated particles in an oxidizing atmosphere of 200-350 ° C. or a nitric acid solution having a concentration of 0.1 normal (0.1 N) or more for 10 minutes or more. It will be described in detail as follows.

본 발명에 사용한 원료는 콜타르및 석유계 중질유 또는 이들의 잔사유를 350℃- 500℃의 불활성분위기에서 열처리하여 생성된 이방화율 95% 이상의 이방성 액정핏치로서 QI(Quinoline 불용분)함량이 60wt% 이하인 것, 나아가서는 40wt%이하인 것이 바람직하며, 융점은 340℃ 이하인 것, 나아가서는 300℃ 이하인 것이 바람직하다.The raw material used in the present invention is an anisotropic liquid crystal pitch of 95% or more of anisotropy formed by heat-treating coal tar and petroleum heavy oil or residues thereof in an inert atmosphere of 350 ° C-500 ° C, which has a QI (Quinoline Insoluble) content of 60 wt% or less It is preferable that it is 40 wt% or less, Furthermore, it is preferable that melting | fusing point is 340 degrees C or less, and also 300 degrees C or less.

상기 이방성 액정핏치를 퀴놀린을 사용하여, 90℃이하의 온도에서 가열교반한 후 잔유물을 제거하여 0.1wt% 이상의 용액을 제조한다. 또 상기 용액을 분산시키는 매질로는 탄소수가 1-4개인 저급알콜, 혹은 이들과 증류수와의 혼합용매가 바람직하며, 혼합용매일 경우 알콜에 대한 물의 부피분율이 50v% 이하인 것이 바람직하다. 또한, 상기 매질에 0.01wt% 이상의 유화제를 첨가하는 것이 바람직하며 Triton X-100 또는 P.V.A등을 사용할 수 있다. 용액을 상기 매질에 분산시키는 공정은 통상의 유화교반계에서 300rpm이상의 교반속도를 유지하면서, 매질 1000ml당 0.1-100ml/초의 속도로 점적시켜 분산시키는 것이 바람직하며, 교반시간은 용액의 점적이 종료한 후 5분이상 유지하는 것이 바람직하고, 교반종료후 여과하여 입자를 분리한다. 상기 분리된 입자의 불융화처리를 위해 공기 분위기하에서 200-350℃ 범위에서 10분 이상, 혹은 0.1N 이상의 질산용액중에서 10분 이상 교반처리하는 것이 바람직하다.The anisotropic liquid crystal pitch was quilled using quinoline, and then stirred at a temperature of 90 ° C. or lower to remove the residue to prepare a solution of 0.1 wt% or more. The medium for dispersing the solution is preferably a lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms, or a mixed solvent of these and distilled water. In the case of the mixed solvent, the volume fraction of water to alcohol is preferably 50v% or less. In addition, it is preferable to add 0.01 wt% or more of an emulsifier to the medium, and Triton X-100 or P.V.A may be used. In the process of dispersing the solution in the medium, it is preferable to disperse and disperse at a rate of 0.1-100 ml / sec per 1000 ml of medium while maintaining a stirring speed of 300 rpm or more in a conventional emulsion stirring system, and the stirring time is such that the dropping of the solution is completed. After 5 minutes or more, it is preferable, and after completion of stirring, the particles are separated by filtration. In order to dissolve the separated particles, it is preferable to stir for 10 minutes or more in a nitric acid solution of 0.1 N or more in a range of 200-350 ° C. under an air atmosphere.

이하, 본 발명에서 사용한 물질 및 조건을 한정한 이유에 대하여 설명한다. 이방성 액정핏치를 원료로 사용할 경우, Q.I함량이 증가함에 따라 융점이 상승하므로, 가능한한 융점이 340℃ 이하인 이방성 액정핏치를 사용하는 것이 바람직하며, QI는 수율저하 및 입자의 분산을 저해하므로, 이를 방지하기 위해서는 QI함량이 60wt% 이하, 나아가서는 40wt%이하인 이방성 액정핏치가 바람직하다. 이방성 핏치의 퀴놀린 용액은 0.1wt%-80wt%의 농도로 사용하는 것이 효과적이며, 그 이유는 01wt% 이하일 경우 제조수율이 낮으며, 80wt% 이상인 경우 용액점도의 급격한 상승으로 매질내에 과대한 응결체가 다량 생성되기 때문이다.Hereinafter, the reason which limited the substance and conditions used by this invention is demonstrated. When the anisotropic liquid crystal pitch is used as a raw material, since the melting point increases as the QI content increases, it is preferable to use an anisotropic liquid crystal pitch having a melting point of 340 ° C. or less, and since QI inhibits yield decrease and dispersion of particles, In order to prevent this, anisotropic liquid crystal pitch having a QI content of 60 wt% or less, and more preferably 40 wt% or less is preferable. The quinoline solution of anisotropic pitch is effective to use at the concentration of 0.1wt% -80wt%, because the production yield is low when it is below 01wt%, and when it is above 80wt%, the excessive viscosity in the medium due to the rapid increase of the solution viscosity This is because a large amount is generated.

이방성 핏치의 퀴놀린 용액은 매질 1000ml당 0.1-100ml/초의 속도로 점적하는 것이 바람직한데 그 이유는 0.1ml/초 이하인 경우 제조시간이 길어져 생산성이 저하되며 100ml/ch 이상일 경우 매질 내에 응결체가 생성되기 쉽기 때문이다.The quinoline solution of anisotropic pitch is preferably instilled at a rate of 0.1-100ml / sec per 1000ml of medium because the production time is long when the production time is 0.1ml / sec or less, and condensation is easily formed in the medium when 100ml / ch or more. Because.

계면활성제(유화제)는 매질 내에 0.01wt%의 농도이상으로 첨가하는 것이 바람직한데, 그 이유는 0.01wt%농도 이하일때는 매질내에 10미크론이상의 과대한 응결물이 다량 생성되어 전체 수율의 저하 및 입경분포 분균일의 원인이되기 때문이다. 생성된 입자의 불융화 처리는 열처리시는 산화성 분위기에서 200-350℃의 온도범위로 10분 이상 행하는 것이 바람직하며, 10분 이하일 경우는 불용화가 완결되지 못하여, 성형체의 탄화시 융해의 원인이 된다. 질산을 이용한 불용화처리시에는 질산용액의 농도가 0.1N 이상이 바람직하며, 0.1N 이하일 경우는 불융화처리에 장시간에 소요된다. 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.The surfactant (emulsifier) is preferably added at a concentration of 0.01wt% or more in the medium, because when the concentration is less than 0.01wt%, a large amount of excess condensate of 10 microns or more is formed in the medium, resulting in lower overall yield and particle size distribution. This is because it causes the unevenness. The dissolution of the produced particles is preferably carried out for 10 minutes or more in a temperature range of 200-350 ° C. in an oxidizing atmosphere during heat treatment, and in the case of 10 minutes or less, insolubilization is not completed, which causes melting during carbonization of the molded product. . In the case of insolubilization using nitric acid, the concentration of the nitric acid solution is preferably 0.1N or more, and in the case of 0.1N or less, it takes a long time for the incompatibility treatment. The present invention will be described in detail through examples.

[실시예]EXAMPLE

본 실시예에서는 중질유를 350-500℃의 온도범위에서 처리하여 제조한 하기표 1 및 제1도의 조직 및 제2도의 용해도 곡선 특성을 갖는 이방성 액정핏치를 사용하였다.In this example, an anisotropic liquid crystal pitch having the solubility curve characteristics of the structure of FIG. 1 and FIG. 1 and FIG. 1 prepared by treating heavy oil in a temperature range of 350-500 ° C. was used.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00001
Figure kpo00001

[발명예 1]Invention Example 1

상기 핏치를 80mesh 이하로 분쇄하여 분말화한후 분말/용매비(g/ml)를 1/10이 되도록 퀴놀린을 가하여 90℃에서 60분간 교반한 후, 90℃로 가열된 120메쉬의 여과기로 걸러서, 약 15wt%의 퀴놀린용액(이하, 15% QSp로 약술함)을 만든다. 이때 QSp의 제조수율은 핏치로부터 95wt% 이상이었다.The pitch was pulverized to 80 mesh or less, powdered, quinoline was added at a powder / solvent ratio (g / ml) to 1/10, stirred at 90 ° C. for 60 minutes, and filtered through a 120 mesh filter heated at 90 ° C. Prepare about 15 wt% quinoline solution (hereinafter abbreviated to 15% QSp). At this time, the production yield of QSp was 95 wt% or more from the pitch.

이후, 에칠알콜과 중류수를 60 : 40(vol/vol%)로 혼합한 매질 500ml를 교반반응장치에 넣은 후 1ml의 Triton X-100을 가하여 10분간 교반하면서 50℃까지 온도를 상승시킨 후, 분산매 온도를 50℃로 유지하면서, 교반기의 회전속도를 1000rpm 내외로 고정시키고, 100ml/min의 속도로 QSp용액을 점적한 후, 10분간 분산반응시킨다. 반응시간이 10분경과한 후, 분산고형질을 0.8μm의 최대공극을 지닌 여과장치로 여과한 후, 10분간 불융화처리하여 탄소입자를 제조하였다. 불융화처리시 공기의 유속은 6.67ml/g·초 였으며, 300℃까지의 승온속도는 5℃/min였다.Thereafter, 500 ml of a medium mixed with ethyl alcohol and middle water at 60:40 (vol / vol%) was added to a stirring reaction apparatus, and then, 1 ml of Triton X-100 was added thereto, and the temperature was raised to 50 ° C. while stirring for 10 minutes. While maintaining the temperature of the dispersion medium at 50 ° C., the rotation speed of the stirrer was fixed at about 1000 rpm, and the QSp solution was added dropwise at a rate of 100 ml / min, followed by dispersion reaction for 10 minutes. After the reaction time had elapsed for 10 minutes, the dispersed solids were filtered through a filtration device having a maximum pore size of 0.8 μm, followed by impregnation for 10 minutes to prepare carbon particles. The air flow rate was 6.67 ml / g · sec and the temperature increase rate up to 300 ° C. was 5 ° C./min.

본 발명예 1에 따라 제조된 자기소결성 탄소입자는 TEM관찰시 100nm 이하의 크기를 지닌 미세입자의 응결체로서 각각의 응결체의 크기는 평균직경 10μm를 넘지 않았다. 분산후 입자 제조수율은 98wt% 이상이었으며, BET법으로 측정한 비표면적은 28m2/g으로서, 입경이 매우 작고, 비표면적이 큰 자기소결성 탄소입자를 95wt% 이상의 수율로 제조가능하였다. 발명예 1에 따라 제조된 자기소결성 탄소입자의 주사형 전자현미경 사진 및 투과형 전자현미경사진을 각각 제3도(a) 및 제4도에 나타내었다.The self-sintering carbon particles prepared according to Example 1 were aggregates of fine particles having a size of 100 nm or less during TEM observation, and the size of each aggregate did not exceed 10 μm in average diameter. The particle yield after dispersion was 98 wt% or more, and the specific surface area measured by the BET method was 28 m 2 / g, and a small particle diameter and a large specific surface area were obtained in a yield of 95 wt% or more. Scanning electron micrographs and transmission electron micrographs of self-sintering carbon particles prepared according to Inventive Example 1 are shown in FIGS. 3A and 4, respectively.

[발명예 2]Invention Example 2

발명예 1과 동일한 방법으로 제조한 분산고형질을 20%의 질산수용액에 침적시킨 후, 10분간 교반하여 불융화시킨 후, 여과 건조하여 자기결성 탄소입자를 제조하였다. 발명예 2에 따라 제조한 자기소결성 탄소입자의 주사형 전자현미경 사진을 제3도의 (b)에 나타내었다. 제3도(b)에 나타난 바와 같이 발명예 1과 동일한 현상을 보이고 있다.The dispersed solid prepared in the same manner as in Example 1 was immersed in 20% nitric acid solution, stirred for 10 minutes, infusible, and then filtered and dried to prepare self-forming carbon particles. A scanning electron micrograph of the self-sintering carbon particles prepared according to Inventive Example 2 is shown in FIG. 3 (b). As shown in FIG. 3 (b), the same phenomenon as in Inventive Example 1 is shown.

[발명예 3]Invention Example 3

발명예 1과 동일한 방법으로 제조한 15%, QSp용액을, Triton X-100 1ml를 함유한 메칠알콜 500ml을 사용하여, 반응온도 50℃에서 발명예 1과 동일한 방법으로 자기소결성 탄소입자를 제조하였다.Self-sintering carbon particles were prepared in the same manner as inventive example 1 at a reaction temperature of 50 ° C using 500 ml of methyl alcohol containing 1 ml of Triton X-100 as a 15%, QSp solution prepared in the same manner as inventive example 1. .

발명예 3에 의해 얻어진 자기소결성 탄소입자의 입경은 100nm이상의 직경을 지닌 응결체가 일부 생성되었다. 발명예 3에서 얻어진 자기소결성 탄소입자의 주사형 전자현미경사진을 제3도(c)에 나타내었다.Particle size of the self-sintering carbon particles obtained in Example 3 was a part of the aggregate having a diameter of 100nm or more. Scanning electron micrographs of the self-sintering carbon particles obtained in Example 3 are shown in FIG.

[비교예][Comparative Example]

발명예 1과 동일한 방법으로 제조한 15% QSP 용액을, Triton X-100 1ml를 함유한 비전도도 106ohm/cm 이상의 증류수 500ml를 사용하여 반응온도 90℃에서 발명예 1과 동일한 방법으로 자기소결성 탄소입자를 제조하였다. 비교예 4에 의해 제조한 자기소결성 탄소입자의 주사형 전자현미경 사진을 제3도(d)에 나타내었다.The 15% QSP solution prepared in the same manner as inventive example 1 was prepared by using 500 ml of distilled water with a nonconductivity of 10 6 ohm / cm or more containing 1 ml of Triton X-100 in the same manner as inventive example 1 at a reaction temperature of 90 ° C. Sinterable carbon particles were prepared. Scanning electron micrographs of the self-sintering carbon particles prepared in Comparative Example 4 are shown in FIG.

제3도(d)에서 보는 바와 같이, 비교예에서는 발명예 1-3 보다 미세하나 전체적으로 응결된 벌크(bulk)상을 나타내어 불융화 처리후 다시 분쇄하여 사용해야 하는 단점이 나타났다. 상기 발명예(1-3) 및 비교예에 의해 제조된 자기소결성 탄소입자를 원료로하여 하기 표 2와 같은 조건하에서 탄소성형체를 제조하고 이들에 대한 제특성을 측정하여 하기 표 2에 나타내었으며, 하기 표 2의 성형체 중에서 발명체(A,B)에 대한 파쇄면의 주사현미경 사진과 편광 현미경하에서의 조직사진을 제5도에 나타내었다.As shown in (d) of FIG. 3, the comparative example showed a finer than the invention examples 1-3, but showed a solidified bulk, and had to be crushed and used again after infusible treatment. Using the self-sintering carbon particles prepared according to Inventive Example (1-3) and Comparative Example as raw materials, carbon molded bodies were prepared under the conditions as shown in Table 2 below, and their properties were shown in Table 2 below. Figure 5 shows the scanning micrographs of the fracture surfaces of the inventions (A, B) and the tissue photographs under the polarization microscope in the molded bodies of Table 2 below.

[표 2]TABLE 2

Figure kpo00002
Figure kpo00002

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명예(1-3)에 의해 제조된 자기소결성 탄소입자를 사용하여 상온에서 300kgf/cm2성형 압력으로 성형하고 950℃에서 탄화처리한 발명체(A,C-D)는 1.24gm/cm3이상의 벌크밀도 및 652kg/cm2이상의 압축강도를 나타내며, 성형압력을 2000kgf/cm2으로하여 성형하는 발명체(B)는 벌크밀도가 1.76gm/cm2이고 압축강도가 795kg/cm2임을 알수 있다.As shown in Table 2, the invention was molded at 300kgf / cm 2 molding pressure at room temperature using the self-sintering carbon particles prepared according to the invention example (1-3) and carbonized at 950 ℃ (A, CD ) is 1.24gm / cm 3 represents the above bulk density and 652kg / cm 2 or more compression strength, the present body (B) of molding and the molding pressure to 2000kgf / cm 2 is the bulk density of 1.76gm / cm 2 compression strength It can be seen that it is 795kg / cm 2 .

반면에, 비교예에 의해서 제조된 비교체는 탄화시 형태가 파괴되었다. 또한, 상기 발명체 A에 대한 파쇄면의 주사현미경 사진과 편광 현미경하에서의 조직사진을 각각 나타낸 제5도(a) 및 (b)와 상기 발명체 B에 대한 파쇄면의 주사현미경사진과 편광현미경하에서의 조직사진을 각각 나타낸 제5도(c) 및 (d)에 나타난 바와 같이, 발명체 A 및 B는 등방성 조직임을 알 수 있다.On the other hand, the comparative body prepared by the comparative example was destroyed in carbonization. 5 (a) and (b) showing the scanning micrographs of the crushed surfaces of the invention A and the tissue photographs under the polarization microscope, respectively, and the scanning micrographs and the polarized microscopes of the crushed surfaces of the invention B, respectively. As shown in Figure 5 (c) and (d) showing the tissue photograph, it can be seen that the invention A and B is isotropic tissue.

이러한 결과를 종합하여 볼때 본 발명에서 제조한 탄소입자의 경우 분쇄 및 기타 소결조제없이 고밀도 탄소재를 제조할 수 있는 자기소결성 탄소입자임이 입증되었으며, 핏치 원료로부터 95wt% 이상의 고수율로 자기 소결성 탄소입자를 제조할 수 있음을 알 수 있다.Based on these results, the carbon particles produced in the present invention have been proved to be self-sintering carbon particles capable of producing high density carbon materials without grinding and other sintering aids, and have high yields of 95 wt% or more from pitch raw materials. It can be seen that can be prepared.

Claims (2)

콜타르 및 석유계 중질유 또는 이들의 잔사유를 350-500℃의 불활성 분위기에서 열처리하여 퀴놀린불용분이 60wt% 이하이고 이방화율이 95wt% 이상인 이방성 액정핏치를 제조하는 단계; 이 이방성액정핏치를 퀴놀린을 사용하여 핏치농도가 0.1-80wt%인 용액으로 제조하는 단계; 0.01wt% 이상의 유화제가 첨가된 탄소수 1-4인 저급알콜 또는 증류수와 저급알콜의 혼합용매를 분산매질로하여 상기 용액을 분산시키는 단계; 분산된 용액을 여과하여 입자를 분리하는 단계; 및 이 분리된 입자를 200-350℃의 산화성 분위기 또는 0.1 노르말(0.1N) 이상의 농도를 갖는 질산용액에서 10분 이상 불융화 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기소결성 탄소입자의 제조방법.Heat treating coal tar and petroleum heavy oil or residues thereof in an inert atmosphere at 350-500 ° C. to produce an anisotropic liquid crystal pitch having a quinoline insoluble content of 60 wt% or less and an anisotropic rate of 95 wt% or more; Preparing the anisotropic liquid crystal pitch to a solution having a pitch concentration of 0.1-80 wt% using quinoline; Dispersing the solution using a lower alcohol having 1 to 4 wt% of emulsifier or a mixed solvent of distilled water and lower alcohol as a dispersion medium; Filtering the dispersed solution to separate the particles; And dissolving the separated particles in an oxidizing atmosphere of 200-350 ° C. or a nitric acid solution having a concentration of at least 0.1 normal (0.1 N) for at least 10 minutes. 제1항에 있어서, 분산매질이 혼합용매사용시 알콜에 대한 증류수의 부피부분율이 50% 이상인 것을 특징으로 하는 자기소결성 탄소입자의 제조방법.The method of producing self-sintering carbon particles according to claim 1, wherein the dispersion medium has a volume fraction of distilled water of 50% or more with respect to alcohol when using a mixed solvent.
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