CN112028068A - 一种人造复合型石墨及加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种人造复合型石墨及加工方法，配方包括：石墨原料、沥青焦、氢氧化钴、聚酯树脂、无水乙醇和固化剂，各组分的质量百分含量分别是：30‑50份的石墨原料、20‑40份的沥青焦、10‑20份的氢氧化钴、15‑25份的聚酯树脂、5‑10份的无水乙醇和10‑20份的固化剂；加工方法包括以下步骤，步骤一，原料选取；步骤二：预处理；步骤三，热解加工；步骤四，球磨造粒；步骤五，检验存储；该发明，通过石墨原料与沥青焦混合，通过热解加工与球磨造粒，得到人造复合型石墨，操作简单，石墨颗粒小，倍率性能高，循环寿命好，有利于用户使用，且加工过程不会产生有害气体，有利于保护环境，大大增加加工的安全性，有利于加工与生产。
Description
技术领域
本发明涉及人造复合型石墨技术领域，具体为一种人造复合型石墨及加工方法。
背景技术
人造复合型石墨广义上是指一切通过有机炭化再经过石墨化高温处理得到的石墨材料，如炭纤维、热解炭、泡沫石墨等，而狭义上的人造复合型石墨通常指以杂质含量较低的炭质原料为骨料、煤沥青等为粘结剂，经过配料、混捏、成型、炭化和石墨化等工序制得的块状固体材料，如石墨电极、等静压石墨等；传统人造复合型石墨直接通过石墨球磨造粒得到，操作复杂，石墨颗粒大，导致倍率性能低，循环寿命差，不利于用户使用，且加工过程极易产生有害气体，不利于保护环境，降低加工的安全性，且传统人造复合型石墨原料昂贵，增加了生产成本，不利于加工与生产；针对这些缺陷，设计一种人造复合型石墨及加工方法是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种人造复合型石墨及加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种人造复合型石墨，配方包括：石墨原料、沥青焦、氢氧化钴、聚酯树脂、无水乙醇和固化剂，各组分的质量百分含量分别是：30-50份的石墨原料、20-40份的沥青焦、10-20份的氢氧化钴、15-25份的聚酯树脂、5-10份的无水乙醇和10-20份的固化剂。
一种人造复合型石墨的加工方法，包括以下步骤，步骤一，原料选取；步骤二：预处理；步骤三，热解加工；步骤四，球磨造粒；步骤五，检验存储；
其中上述步骤一中，按照各组分的质量百分含量分别是：30-50份的石墨原料、20-40份的沥青焦、10-20份的氢氧化钴、15-25份的聚酯树脂、5-10份的无水乙醇和10-20份的固化剂进行称取；
其中上述步骤二中，预处理包括以下步骤：
1)人工将反应釜清洗干净，兑入石墨原料与沥青焦，进行搅拌；
2)再兑入无水乙醇，升高温度至40-60℃，持续搅拌20-40min，直至混合均匀；
3)将氢氧化钴与聚酯树脂混合均匀，随后兑入反应釜，静置反应1-2h，反应后倒出混合物，放置在密封环境下静置；
4)将混合物倒入气流磨粉机中，进行气流磨粉，随后使用滤布进行过滤；
其中上述步骤三中，热解加工包括以下步骤：
1)人工将步骤步骤二4)中混合物投入反应釜中，兑入惰性气体排尽反应釜内部空气；
2)升高反应釜压力至2.5Kg，再升高反应釜温度至200-300℃，随后搅拌1-3h，而后继续加热至400-500℃，搅拌得到粒径在10-20mm的物料；
3)降温出料，反应釜中挥发气由风机抽出，经冷凝罐冷凝，液态以焦油状凝结，气态废气由风机引出，经活性炭过滤后排空；
其中上述步骤四中，球磨造粒包括以下步骤：
1)人工将步骤步骤三3)中得到的混合物倒入球磨机中，通入惰性气体排尽球磨机内部空气；
2)开启球磨机，将混合物球磨至6-10μm粒径的物料，将球磨后的物料进行筛分，随后倒入球磨机中再次球磨；
3)将球磨后的物料使用分子筛进行筛分，即可得到人造复合型石墨；
其中上述步骤五中，将上述步骤四3)中所得的人造复合型石墨进行检测，随后再将检测后的人造复合型石墨分箱整体打包存储。
根据上述技术方案，所述组分的质量百分含量分别是：35份的石墨原料、20份的沥青焦、10份的氢氧化钴、20份的聚酯树脂、5份的无水乙醇和10份的固化剂。
根据上述技术方案，所述无水乙醇为乙醇与水按照2∶1进行混合得到。
根据上述技术方案，所述步骤二1)中搅拌时间为10-20min。
根据上述技术方案，所述步骤三1)中惰性气体为氩气。
根据上述技术方案，所述步骤四3)中分子筛为270-300目。
根据上述技术方案，所述步骤五中装箱前需要进行紫外线照射消毒。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：该发明，通过石墨原料与沥青焦混合，通过热解加工与球磨造粒，得到人造复合型石墨，操作简单，石墨颗粒小，倍率性能高，循环寿命好，有利于用户使用，且加工过程不会产生有害气体，有利于保护环境，大大增加加工的安全性，且该发明工艺简单严谨，能够代替其他较为昂贵的人造复合型石墨生产工艺，效果显著，原料便宜成本低廉，加工方便，大大节约了生产成本，有利于加工与生产。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种人造复合型石墨及加工方法：实施例1：
一种人造复合型石墨，配方包括：石墨原料、沥青焦、氢氧化钴、聚酯树脂、无水乙醇和固化剂，各组分的质量百分含量分别是：30份的石墨原料、20份的沥青焦、10份的氢氧化钴、25份的聚酯树脂、5份的无水乙醇和10份的固化剂。
一种人造复合型石墨的加工方法，包括以下步骤，步骤一，原料选取；步骤二：预处理；步骤三，热解加工；步骤四，球磨造粒；步骤五，检验存储；
其中上述步骤一中，按照各组分的质量百分含量分别是：30份的石墨原料、20份的沥青焦、10份的氢氧化钴、25份的聚酯树脂、5份的无水乙醇和10份的固化剂进行称取；
其中上述步骤二中，预处理包括以下步骤：
1)人工将反应釜清洗干净，兑入石墨原料与沥青焦，进行搅拌，搅拌时间为10-20min；
2)再兑入无水乙醇，升高温度至40-60℃，持续搅拌20-40min，直至混合均匀；
3)将氢氧化钴与聚酯树脂混合均匀，随后兑入反应釜，静置反应1-2h，反应后倒出混合物，放置在密封环境下静置；
4)将混合物倒入气流磨粉机中，进行气流磨粉，随后使用滤布进行过滤；
其中上述步骤三中，热解加工包括以下步骤：
1)人工将步骤步骤二4)中混合物投入反应釜中，兑入惰性气体排尽反应釜内部空气，惰性气体为氩气；
2)升高反应釜压力至2.5Kg，再升高反应釜温度至200-300℃，随后搅拌1-3h，而后继续加热至400-500℃，搅拌得到粒径在10-20mm的物料；
3)降温出料，反应釜中挥发气由风机抽出，经冷凝罐冷凝，液态以焦油状凝结，气态废气由风机引出，经活性炭过滤后排空；
其中上述步骤四中，球磨造粒包括以下步骤：
1)人工将步骤步骤三3)中得到的混合物倒入球磨机中，通入惰性气体排尽球磨机内部空气；
2)开启球磨机，将混合物球磨至6-10μm粒径的物料，将球磨后的物料进行筛分，随后倒入球磨机中再次球磨；
3)将球磨后的物料使用分子筛进行筛分，分子筛为270-300目，即可得到人造复合型石墨；
其中上述步骤五中，将上述步骤四3)中所得的人造复合型石墨进行检测，随后再将检测后的人造复合型石墨分箱整体打包存储，装箱前需要进行紫外线照射消毒。
其中，无水乙醇为乙醇与水按照2∶1进行混合得到。
实施例2：
一种人造复合型石墨，配方包括：石墨原料、沥青焦、氢氧化钴、聚酯树脂、无水乙醇和固化剂，各组分的质量百分含量分别是：35份的石墨原料、20份的沥青焦、10份的氢氧化钴、20份的聚酯树脂、5份的无水乙醇和10份的固化剂。
一种人造复合型石墨的加工方法，包括以下步骤，步骤一，原料选取；步骤二：预处理；步骤三，热解加工；步骤四，球磨造粒；步骤五，检验存储；
其中上述步骤一中，按照各组分的质量百分含量分别是：35份的石墨原料、20份的沥青焦、10份的氢氧化钴、20份的聚酯树脂、5份的无水乙醇和10份的固化剂进行称取；
其中上述步骤二中，预处理包括以下步骤：
1)人工将反应釜清洗干净，兑入石墨原料与沥青焦，进行搅拌，搅拌时间为10-20min；
2)再兑入无水乙醇，升高温度至40-60℃，持续搅拌20-40min，直至混合均匀；
3)将氢氧化钴与聚酯树脂混合均匀，随后兑入反应釜，静置反应1-2h，反应后倒出混合物，放置在密封环境下静置；
4)将混合物倒入气流磨粉机中，进行气流磨粉，随后使用滤布进行过滤；
其中上述步骤三中，热解加工包括以下步骤：
1)人工将步骤步骤二4)中混合物投入反应釜中，兑入惰性气体排尽反应釜内部空气，惰性气体为氩气；
2)升高反应釜压力至2.5Kg，再升高反应釜温度至200-300℃，随后搅拌1-3h，而后继续加热至400-500℃，搅拌得到粒径在10-20mm的物料；
3)降温出料，反应釜中挥发气由风机抽出，经冷凝罐冷凝，液态以焦油状凝结，气态废气由风机引出，经活性炭过滤后排空；
其中上述步骤四中，球磨造粒包括以下步骤：
1)人工将步骤步骤三3)中得到的混合物倒入球磨机中，通入惰性气体排尽球磨机内部空气；
2)开启球磨机，将混合物球磨至6-10μm粒径的物料，将球磨后的物料进行筛分，随后倒入球磨机中再次球磨；
3)将球磨后的物料使用分子筛进行筛分，分子筛为270-300目，即可得到人造复合型石墨；
其中上述步骤五中，将上述步骤四3)中所得的人造复合型石墨进行检测，随后再将检测后的人造复合型石墨分箱整体打包存储，装箱前需要进行紫外线照射消毒。
其中，无水乙醇为乙醇与水按照2∶1进行混合得到。
实施例3：
一种人造复合型石墨，配方包括：石墨原料、沥青焦、氢氧化钴、聚酯树脂、无水乙醇和固化剂，各组分的质量百分含量分别是：40份的石墨原料、20份的沥青焦、10份的氢氧化钴、15份的聚酯树脂、5份的无水乙醇和10份的固化剂。
一种人造复合型石墨的加工方法，包括以下步骤，步骤一，原料选取；步骤二：预处理；步骤三，热解加工；步骤四，球磨造粒；步骤五，检验存储；
其中上述步骤一中，按照各组分的质量百分含量分别是：40份的石墨原料、20份的沥青焦、10份的氢氧化钴、15份的聚酯树脂、5份的无水乙醇和10份的固化剂进行称取；
其中上述步骤二中，预处理包括以下步骤：
1)人工将反应釜清洗干净，兑入石墨原料与沥青焦，进行搅拌，搅拌时间为10-20min；
2)再兑入无水乙醇，升高温度至40-60℃，持续搅拌20-40min，直至混合均匀；
3)将氢氧化钴与聚酯树脂混合均匀，随后兑入反应釜，静置反应1-2h，反应后倒出混合物，放置在密封环境下静置；
4)将混合物倒入气流磨粉机中，进行气流磨粉，随后使用滤布进行过滤；
其中上述步骤三中，热解加工包括以下步骤：
1)人工将步骤步骤二4)中混合物投入反应釜中，兑入惰性气体排尽反应釜内部空气，惰性气体为氩气；
2)升高反应釜压力至2.5Kg，再升高反应釜温度至200-300℃，随后搅拌1-3h，而后继续加热至400-500℃，搅拌得到粒径在10-20mm的物料；
3)降温出料，反应釜中挥发气由风机抽出，经冷凝罐冷凝，液态以焦油状凝结，气态废气由风机引出，经活性炭过滤后排空；
其中上述步骤四中，球磨造粒包括以下步骤：
1)人工将步骤步骤三3)中得到的混合物倒入球磨机中，通入惰性气体排尽球磨机内部空气；
2)开启球磨机，将混合物球磨至6-10μm粒径的物料，将球磨后的物料进行筛分，随后倒入球磨机中再次球磨；
3)将球磨后的物料使用分子筛进行筛分，分子筛为270-300目，即可得到人造复合型石墨；
其中上述步骤五中，将上述步骤四3)中所得的人造复合型石墨进行检测，随后再将检测后的人造复合型石墨分箱整体打包存储，装箱前需要进行紫外线照射消毒。
其中，无水乙醇为乙醇与水按照2∶1进行混合得到。
各实施例性质对比如下表：
基于上述，本发明的优点在于，该发明，通过石墨原料与沥青焦混合，通过热解加工与球磨造粒，得到人造复合型石墨，操作简单，石墨颗粒小，倍率性能高，循环寿命好，有利于用户使用，且加工过程不会产生有害气体，有利于保护环境，大大增加加工的安全性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (8)
1.一种人造复合型石墨，其特征在于：配方包括：石墨原料、沥青焦、氢氧化钴、聚酯树脂、无水乙醇和固化剂，各组分的质量百分含量分别是：30-50份的石墨原料、20-40份的沥青焦、10-20份的氢氧化钴、15-25份的聚酯树脂、5-10份的无水乙醇和10-20份的固化剂。
2.一种人造复合型石墨的加工方法，包括以下步骤，步骤一，原料选取；步骤二：预处理；步骤三，热解加工；步骤四，球磨造粒；步骤五，检验存储；其特征在于：
其中上述步骤一中，按照各组分的质量百分含量分别是：30-50份的石墨原料、20-40份的沥青焦、10-20份的氢氧化钴、15-25份的聚酯树脂、5-10份的无水乙醇和10-20份的固化剂进行称取；
其中上述步骤二中，预处理包括以下步骤：
1)人工将反应釜清洗干净，兑入石墨原料与沥青焦，进行搅拌；
2)再兑入无水乙醇，升高温度至40-60℃，持续搅拌20-40min，直至混合均匀；
3)将氢氧化钴与聚酯树脂混合均匀，随后兑入反应釜，静置反应1-2h，反应后倒出混合物，放置在密封环境下静置；
4)将混合物倒入气流磨粉机中，进行气流磨粉，随后使用滤布进行过滤；
其中上述步骤三中，热解加工包括以下步骤：
1)人工将步骤步骤二4)中混合物投入反应釜中，兑入惰性气体排尽反应釜内部空气；
2)升高反应釜压力至2.5Kg，再升高反应釜温度至200-300℃，随后搅拌1-3h，而后继续加热至400-500℃，搅拌得到粒径在10-20mm的物料；
3)降温出料，反应釜中挥发气由风机抽出，经冷凝罐冷凝，液态以焦油状凝结，气态废气由风机引出，经活性炭过滤后排空；
其中上述步骤四中，球磨造粒包括以下步骤：
1)人工将步骤步骤三3)中得到的混合物倒入球磨机中，通入惰性气体排尽球磨机内部空气；
2)开启球磨机，将混合物球磨至6-10μm粒径的物料，将球磨后的物料进行筛分，随后倒入球磨机中再次球磨；
3)将球磨后的物料使用分子筛进行筛分，即可得到人造复合型石墨；
其中上述步骤五中，将上述步骤四3)中所得的人造复合型石墨进行检测，随后再将检测后的人造复合型石墨分箱整体打包存储。
3.根据权利要求1所述的一种人造复合型石墨，其特征在于：所述组分的质量百分含量分别是：35份的石墨原料、20份的沥青焦、10份的氢氧化钴、20份的聚酯树脂、5份的无水乙醇和10份的固化剂。
4.根据权利要求1所述的一种人造复合型石墨，其特征在于：所述无水乙醇为乙醇与水按照2∶1进行混合得到。
5.根据权利要求2所述的一种人造复合型石墨的加工方法，其特征在于：所述步骤二1)中搅拌时间为10-20min。
6.根据权利要求2所述的一种人造复合型石墨的加工方法，其特征在于：所述步骤三1)中惰性气体为氩气。
7.根据权利要求2所述的一种人造复合型石墨的加工方法，其特征在于：所述步骤四3)中分子筛为270-300目。
8.根据权利要求2所述的一种人造复合型石墨的加工方法，其特征在于：所述步骤五中装箱前需要进行紫外线照射消毒。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20201204 |