1.一種用于制備石墨材料的原料組合物,其特征在于,其包括天然鱗片石墨、人造石墨和中間相炭微球。
2.如權(quán)利要求1所述的原料組合物,其特征在于,以質(zhì)量百分比計,所述的原料組合物包括75-85%所述的天然鱗片石墨、10-15%所述的人造石墨和5-10%所述的中間相炭微球;
和/或,所述的原料組合物由所述的天然鱗片石墨、所述的人造石墨和所述的中間相炭微球組成;
和/或,所述的中間相炭微球的參數(shù)為:平均粒徑為3.2μm、密度為1.4-1.5g/cm3,碳含量為93wt%-95wt%,氫含量為4wt%-5wt%;
和/或,所述的中間相炭微球的參數(shù)為:熱處理期間保持球形不熔融,隨熱處理溫度升高,氫量下降,600℃以下呈中間相結(jié)構(gòu),700℃以上為固體,在500-1000℃期間,密度由1.5g/cm3增大至1.9g/cm3;
和/或,所述的天然鱗片石墨的參數(shù)為:松裝密度為0.52-0.53g/cm3,粒度D50為19-23μm,水份為0.02%,真密度為2.258-2.275g/cm3;
和/或,所述的人造石墨的參數(shù)為:松裝密度為0.55g/cm3,粒度D50為18-22μm,水份為0.02%,真密度為2.235-2.258g/cm3;
和/或,所述的原料組合物還包括粘結(jié)劑。
3.如權(quán)利要求2所述的原料組合物,其特征在于,以質(zhì)量百分比計,所述的原料組合物包括80%所述的天然鱗片石墨、12.5%所述的人造石墨和7.5%所述的中間相炭微球;
和/或,以質(zhì)量百分比計,所述的原料組合物包括55-65%所述的天然鱗片石墨、5-15%所述的人造石墨、15-25%所述的粘結(jié)劑和5-10%所述的中間相炭微球;
和/或,所述的原料組合物由所述的天然鱗片石墨、所述的人造石墨、所述的中間相炭微球和所述的粘結(jié)劑組成;
和/或,所述的粘結(jié)劑為煤焦油、煤瀝青、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、蒽油、中間相瀝青和酚醛樹脂中的一種或多種。
4.如權(quán)利要求3所述的原料組合物,其特征在于,以質(zhì)量百分比計,所述的原料組合物包括64%的天然鱗片石墨、10%的人造石墨、20%的粘結(jié)劑和6%的中間相炭微球;
和/或,所述的中間相瀝青為購自三菱瓦斯化學(xué)株式會社的萘基中間相瀝青;
和/或,所述的中間相瀝青的參數(shù)為:軟化點260℃;
和/或,所述的酚醛樹脂的型號為PF211;
和/或,所述的酚醛樹脂為粉末狀酚醛樹脂;
和/或,所述的酚醛樹脂為熱塑性酚醛樹脂;
和/或,所述的酚醛樹脂的參數(shù)為:分子量690,軟化點101℃,熔點97℃,pH值為6,殘?zhí)苛?0wt%,灰度為1ppm。
5.一種石墨材料的制備方法,其特征在于,其包括下述步驟:
(1)將權(quán)利要求1~4中任一項所述的原料組合物混合均勻,得到基體石墨粉即可;
(2)壓制所述的基體石墨粉,得到坯體即可;
(3)將所述的坯體進(jìn)行炭化、純化處理,得到石墨材料即可。
6.如權(quán)利要求5所述的制備方法,其特征在于,在所述的步驟(1)中,所述的混合含有混捏、擠條、破碎和篩分步驟;
和/或,在所述的步驟(2)中,所述的壓制的方法為等靜壓壓制、準(zhǔn)等靜壓壓制或單向模壓壓制;
和/或,在所述的步驟(2)中,所述的壓制的壓力為30-250MPa;
和/或,在所述的步驟(3)中,所述的炭化的溫度為600-1000℃;
和/或,在所述的步驟(3)中,所述的純化的溫度為1850-1950℃。
7.如權(quán)利要求6所述的制備方法,其特征在于,在所述的步驟(3)中,所述的炭化的溫度為800℃。
8.一種石墨材料,其按照權(quán)利要求5~7中任一項所述的制備方法制得。
9.一種權(quán)利要求8所述的石墨材料在反應(yīng)堆中作為燃料元件燃料層的 基體材料的用途。
10.一種權(quán)利要求8所述的石墨材料在反應(yīng)堆中作為燃料元件外殼層的材料的用途。