一種高純度核石墨制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高純度核石墨制備方法，提供了灰分含量小于約300ppm和硼當(dāng)量小于約5.0ppm的石墨，具有通過橫切紋理方向的CTE除以紋理方向上的CTE計算的為約0.85至約1.5的各向同性比。本發(fā)明是將未煅燒的針狀焦炭磨成細(xì)粉，將該細(xì)焦炭粉與粘貼劑瀝青混合，隨后將該混合物磨成模塑粉末，并將該粉末均勻模塑成石墨部件所期望的形狀，從而將該毛坯制品焙燒、致密化和石墨化以制備高純度高各向同性石墨。本發(fā)明高純度核石墨無雜質(zhì)，仍然具有改善的各向同性以及可控的平均密度和彎曲強度的石墨，可用于新一代核裂變和極高溫度反應(yīng)堆。
【專利說明】一種高純度核石墨制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及石墨【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種高純度核石墨制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]我國是天然石墨資源大國，儲量、產(chǎn)量及出口量均居世界首位。但由于技術(shù)開發(fā)投入不夠，目前仍以原料生產(chǎn)及加工鱗片石墨為主。碳-石墨材料是前景很大的新興材料，廣泛應(yīng)用于高科技領(lǐng)域。
[0003]目前，美、日、德、法的柔性石墨產(chǎn)業(yè)居領(lǐng)先地位，其中高純?nèi)嵝允挥腥毡灸軌蛏a(chǎn)，全世界柔性石墨產(chǎn)量最大為1.5-2.0萬噸以上。我國柔性石墨新產(chǎn)業(yè)正在建設(shè)發(fā)展中，“八五”期內(nèi)取得了一批柔性石墨加工技術(shù)及裝備的成果，但目前仍處于試制階段。我國鋰離子電池還處于小試階段。
[0004]柔性石墨不僅用于密封，同時具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱、潤滑、耐高低溫、抗腐蝕等優(yōu)異特性，正因如此，所以多年來柔性石墨的用途在不斷擴展。利用其導(dǎo)電性和易加工性制成的電熱材料，可用于一些惡劣工況。
[0005]由于柔性石墨的優(yōu)異特性，研制核能用超低硫和高純級柔性石墨加工技術(shù)及裝備是未來發(fā)展目標(biāo)，而高純度的柔性核石墨材料是關(guān)鍵性的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明公開了一種高純度核石墨制備方法，該石墨滿足了用于研制核能裝置設(shè)備的石墨材料要求，高純度、無雜質(zhì)，具有改善的各向同性以及可控的平均密度和彎曲強度。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0008]一種高純度核石墨制備方法，通過以下步驟完成的:
[0009]提供高純度原料針狀焦炭，將所述原料針狀焦炭磨成細(xì)粉末，并且隨后將細(xì)粉末和粘結(jié)劑瀝青組合，將所得混合物磨成模塑粉末，將模塑粉末均勻模塑成石墨部件所需要的形狀，并且進一步對該部件進行焙燒、致密化和石墨化處理，以制備高純度的各向同性的石墨。
[0010]進一步，上述步驟中，所述焦炭細(xì)粉末與瀝青組合比例為100:20至100:80，并且優(yōu)先為每100份焦炭對40-70份粘結(jié)劑瀝青。
[0011]將焦炭細(xì)粉末與瀝青混合時，所述瀝青已被預(yù)先加熱以使其轉(zhuǎn)變成低粘度液體，該液體適用于制備瀝青和粉狀焦炭的均勻的混合物。
[0012]在混合添加瀝青之前預(yù)先加熱焦炭至升高的溫度，以改善所得混合物的均勻性。
[0013]較佳地，所述焦炭細(xì)粉末與瀝青組合的混合物磨成的所述模塑粉末的顆粒尺寸為75-150微米。通過將針狀焦炭磨成相對于模塑粉末的細(xì)小尺寸，針對焦炭的各向異性特性被進一步抵償，從而產(chǎn)生幾乎沒有各向異性的高純度模塑粉末。
[0014]本發(fā)明的有益效果是，高純度核石墨無雜質(zhì)，仍然具有改善的各向同性以及可控的平均密度和彎曲強度的石墨，可用于新一代核裂變和極高溫度反應(yīng)堆。

【具體實施方式】
[0015]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0016]一種高純度核石墨制備方法，包括以下步驟:
[0017](I)提供高純度原料針狀焦炭，將所述原料針狀焦炭磨成細(xì)粉末；
[0018](2)將細(xì)粉末和粘結(jié)劑瀝青組合，將所得混合物磨成模塑粉末，將模塑粉末均勻模塑成石墨部件所需要的形狀；
[0019](3)進一步對該部件進行焙燒、致密化和石墨化處理，以制備高純度的各向同性的石墨。
[0020]進一步，上述步驟中，所述焦炭細(xì)粉末與瀝青組合比例為100:20至100:80，并且優(yōu)先為每100份焦炭對40-70份粘結(jié)劑瀝青。
[0021]將焦炭細(xì)粉末與瀝青混合時，所述瀝青已被預(yù)先加熱以使其轉(zhuǎn)變成低粘度液體，該液體適用于制備瀝青和粉狀焦炭的均勻的混合物。
[0022]在混合添加瀝青之前預(yù)先加熱焦炭至升高的溫度，以改善所得混合物的均勻性。
[0023]較佳地，所述焦炭細(xì)粉末與瀝青組合的混合物磨成的所述模塑粉末的顆粒尺寸為75-150微米。通過將針狀焦炭磨成相對于模塑粉末的細(xì)小尺寸，針對焦炭的各向異性特性被進一步抵償，從而產(chǎn)生幾乎沒有各向異性的高純度模塑粉末。
[0024]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高純度核石墨制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)提供高純度原料針狀焦炭，將所述原料針狀焦炭磨成細(xì)粉末； (2)將細(xì)粉末和粘結(jié)劑瀝青組合，將所得混合物磨成模塑粉末，將模塑粉末均勻模塑成石墨部件所需要的形狀； (3)進一步對該部件進行焙燒、致密化和石墨化處理，以制備高純度的各向同性的石里年、O
2.如權(quán)利要求1所述的一種高純度核石墨制備方法，其特征在于，上述步驟(2)中，所述焦炭細(xì)粉末與瀝青組合比例為100:20至100:80。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高純度核石墨制備方法，其特征在于，所述焦炭細(xì)粉末與瀝青組合的混合物磨成的所述模塑粉末的顆粒尺寸為75-150微米。
【文檔編號】C01B31/04GK104495799SQ201410704891
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】林前鋒 申請人:林前鋒