一種超細碳素生坯的真空壓制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超細碳素生坯的真空壓制方法，步驟是：A、在凹模內裝入預處理了的超細粒度碳素壓粉，進行預壓；B、將預壓生坯裝入塑料薄膜袋，并放入真空包裝機內，進行抽真空并熱壓封閉塑料薄膜袋口；C、再次用塑料薄膜對其進行嚴實地包裹，縫隙處用薄膜膠帶粘貼牢固；D、將上述包裹好的預壓生坯裝入筐架，放入等靜壓機的壓缸中，進行高壓力的等靜壓；E、取出壓好的超細碳素生坯。本發(fā)明方法易行，操作簡便，結構簡單，能有效的進行大批量超細碳素生坯生產，適用于在較小的壓機上批量生產較大規(guī)格超細碳素生坯，其生產的毛坯質量具有內部結構更加致密，均勻和穩(wěn)定的特點，有效地克服了因排氣不暢導致壓坯內裂的缺陷。
【專利說明】一種超細碳素生坯的真空壓制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及碳素行業(yè)【技術領域】，更具體涉及一種超細碳素生坯的真空壓制方法，適用于在較小的壓機上批量生產較大規(guī)格超細碳素生坯的壓制。
【背景技術】
[0002]較大規(guī)格的超細粒度結構石墨毛坯，廣泛用于金剛石地質鉆頭的熱壓燒結模、電火花放電加工用石墨電極、單晶硅熱場等，市場需求旺盛，在國內外的市場上這種需求仍呈現(xiàn)不斷上升趨勢，因此這種石墨具有良好的發(fā)展前景。
[0003]碳素成型的設備有擠壓機、振動成型機及模壓機，擠壓機及振動成型機一般壓制粗粒度的粉體，擠壓機壓制超細粒度的碳素壓粉會使其開裂，而振動成型機的壓力值達不到要求，使制成品的體積密度達不到要求。要把混有粘結劑并磨好的超細粒度碳素壓粉，壓制成為較大規(guī)格的優(yōu)質碳素生坯，難度較大。一般采用模壓，或經振動成型后再進行等靜壓，壓制過程中主要存在的問題有:壓粉中的空氣排出不暢，導致壓坯的內部結構不致密，不均勻、有時出現(xiàn)鼓泡或內部列紋等缺陷，因而在后面的焙燒或石墨化工序中引起制品開
? ο
[0004]本發(fā)明正是針對上述不足之處而進行的改進，對超細碳素生坯采用真空壓制的方法，解決了其壓制成型時壓粉中的空氣排出不暢的技術難題，使壓坯的內部結構更加致密，均勻和穩(wěn)定，消除了超細碳素生坯易出現(xiàn)鼓泡或內部列紋等缺陷。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是在于提供了一種超細碳素生坯的真空壓制方法，此方法易行，操作簡便，能滿足在較小的壓 機上批量生產較大規(guī)格的超細粒度結構石墨毛坯，并且其壓坯的質量更好，內部結構更加致密，均勻和穩(wěn)定。解決了以往壓粉中的空氣排出不暢，導致壓坯的內部結構不致密，不均勻，有時出現(xiàn)鼓泡或內部列紋的技術難題。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術措施:
一種超細碳素生坯的真空壓制方法，其步驟是:
Α、將碳素壓粉與粘結劑混合攪拌并研磨進行預處理，在凹模內裝入預處理了的超細粒度碳素壓粉，進行預壓，預壓壓力值為26~36MPa ；
B、將該預壓生坯裝入塑料薄膜袋，并放入真空包裝機內，進行抽真空并熱壓封閉塑料薄膜袋口，抽真空的時間為30-38秒，真空度小于1000Pa ；
C、再次用塑料薄膜對其進行嚴實地包裹，縫隙處用薄膜膠帶粘貼牢固；
D、將上述包裹好的預壓生坯裝入筐架，放入等靜壓機的壓缸中，進行高壓力的等靜壓，等靜壓壓力值為155~165MPa，并保壓25~35秒；
E、從等靜壓機的壓缸中取出壓好的筐架及超細碳素生坯；
碳素壓粉與粘結劑的質量比為:190 -210:85、0，粘結劑為改制煤浙青，超細碳素壓粉平均粒徑為15~17微米。[0007]凹模規(guī)格為533 X 233 X 182 mm，塑料薄膜袋厚度不小于0.25 mm，真空包裝機的真空室規(guī)格為690 X 600 X 200 mm,等靜壓機的液壓介質為:液壓機油。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點和效果:
本發(fā)明操作簡單、穩(wěn)定，并有效避免了以前在壓制過程中存在的問題，即壓粉中的空氣排出不暢，導致壓坯的內部結構不致密，不均勻、有時出現(xiàn)鼓泡或內部列紋等缺陷，因而在后面的焙燒或石墨化工序中引起制品開裂的難題，本發(fā)明的壓制方法使工序合格率由原來的60%提高到95%以上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為一種超細碳素生坯的真空壓制示意圖。
[0010]圖2為一種超細碳素生坯真空壓制的石墨模具顯微結構圖。
[0011]其中:1 一碳素壓粉，2 —凹模，3—下沖頭，4一上沖頭，5—塑料薄膜袋，6—真空包裝機，7—預壓生坯，8—塑料薄膜及薄膜膠帶，9一壓缸，10—筐架，11 一超細碳素生坯，12—液壓介質。
【具體實施方式】
[0012]實施例1:
一種超細碳素生坯的真空壓制方法，其步驟是:
A、粘結劑改制煤浙青與超細粒度碳素壓粉按質量比90:200混合，研磨后裝入較大規(guī)格的凹模，用1000噸壓力機進行預壓，預壓壓力值為26或28或30或31或33或36MPa ；
B、將該預壓生坯裝入塑料薄膜袋，并放入真空包裝機內，進行抽真空并熱壓封閉塑料薄膜袋口，抽真空的時間為30或32或34或36或38秒，真空度為IOOOPa ；
C、再次用塑料薄膜對其進行嚴實地包裹，縫隙處用薄膜膠帶粘貼牢固。
[0013]D、將上述包裹好的預壓生坯裝入筐架，放入等靜壓機的壓缸中，進行高壓力的等靜壓，等靜壓壓力值為155或157或159或160或162或164或165MPa，并保壓25或27或30或32或35秒；
E、從等靜壓機的壓缸中取出壓好的筐架及超細碳素生坯；
凹模的形狀為長方體，尺寸為533X233X182毫米，塑料薄膜袋厚度為0.25毫米的高強度塑料薄膜制成，真空室690X600X200毫米，等靜壓機的參數(shù)是Φ500毫米缸徑，溫度參數(shù)為室溫(20 - 25°C)。
[0014]超細粒度碳素壓粉的平均粒徑為16.5微米，步驟A生成的是預壓生坯，體積密度
1.25g/ cm 3。
[0015]結合圖1其制備過程為在凹模2內裝入混有粘結劑并磨好的超細粒度碳素壓粉1，經下沖頭3、上沖頭4以較低的壓力預壓成雛形的生坯7，出模后放入塑料薄膜袋5，移入真空包裝機6，抽真空并熱壓封閉塑料薄膜袋的縫口，另用塑料薄膜及薄膜膠帶8將預壓生坯7包裹，縫隙處用薄膜膠帶粘貼牢固，放入筐架10，吊入(等靜壓機的)壓缸9，開動等靜壓機，液壓介質(液壓機油)12以高壓力對超細碳素生坯11加壓。
[0016]圖2為經過上述步驟制備的碳素生坯經過石墨化后，制成石墨磨具，其顯微結構圖，從圖中可以看出，該制成品結構致密無裂縫。[0017]實施例2— 5步驟同實施例1，具體參數(shù)變化見下表:
【權利要求】
1.一種超細碳素生坯的真空壓制方法，其步驟是: A、將碳素壓粉與粘結劑混合攪拌并研磨進行預處理，在凹模內裝入預處理了的超細粒度碳素壓粉，進行預壓，預壓壓力值為26?36MPa ； B、將預壓生坯裝入塑料薄膜袋，并放入真空包裝機內，進行抽真空并熱壓封閉塑料薄膜袋口，抽真空的時間為30?38秒，真空度小于IOOOPa ； C、再次用塑料薄膜對其進行嚴實地包裹，縫隙處用薄膜膠帶粘貼牢固； D、將步驟C包裹好的預壓生坯裝入筐架，放入等靜壓機的壓缸中，進行高壓力的等靜壓，等靜壓壓力值為155?165MPa，并保壓25?35秒； E、從等靜壓機的壓缸中取出壓好的筐架及超細碳素生坯。
2.如權利要求1所述的一種超細碳素生坯的真空壓制方法，其特征在于:所述的碳素壓粉與粘結劑的質量比為:190?210:85?90。
3.如權利要求1或2所述的一種超細碳素生坯的真空壓制方法，其特征在于:所述的粘結劑為改制煤浙青。
4.如權利要求1所述的一種超細碳素生坯的真空壓制方法，其特征在于:所述的超細碳素壓粉平均粒徑為15?17微米。
5.如權利要求1所述的一種超細碳素生坯的真空壓制的方法，其特征在于:所述的凹模規(guī)格為 533X233X 182 mm。
6.如權利要求1所述的一種超細碳素生坯的真空壓制的方法，其特征在于:所述的塑料薄膜袋厚度不小于0.25 mm。
7.如權利要求1所述的一種超細碳素生坯的真空壓制的方法，其特征在于:所述的真空包裝機的真空室規(guī)格為690X600X200 mm。
8.如權利要求1所述的一種超細碳素生坯的真空壓制的方法，其特征在于:所述的等靜壓機的液壓介質為液壓機油。
【文檔編號】B30B11/00GK103753844SQ201310711963
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月21日 優(yōu)先權日:2013年12月21日
【發(fā)明者】繆樹良, 趙亞良, 劉建興, 余維安, 高學豹 申請人:湖北鄂信鉆石材料有限責任公司