以石油焦和高温煤沥青制备各向同性石墨材料的研究.pdf

第35卷第4期 武汉科技大学学报 V01．35．No．4 ofWuhan ofScienceand 2012年8月 Jmrnal University Technology Aug．2012 以石油焦和高温煤沥青制备各向同性 石墨材料的研究 方登科1，杨栋梁2，杨侨2，李轩科1 摘要：以煅后石油焦为骨科，高温煤沥青为黏结剂，采用冷混捏球磨，经过冷等静压工艺在不同压力下制得各 向同性石墨材料，并对不同成型压力下制备所得材料的微观结构和物理性能进行分析。结果表明，当骨料颗 粒平均尺寸d。。约为21Ⅱ112，黏结荆舍量为33％时，其适宜的成型压力为80～100MPa；在不同的成型压力下 制备各向同性石墨材料，应采用不同的焙烧和石墨化升温曲线；提高成型压力、减少骨料石油焦中天尺寸片状 结构颗粒的数量及增强骨料和黏结荆混捏的均匀性，均有利于提高所制备各向同性石墨材料的物理性能；采 用高温蝶沥青作为黏结剂，有利于提高各向同性石墨材料的导热率和电学性能。 关键词：石油焦；高温煤沥青；冷混捏球磨；各向同性石墨；成型压力 中图分类号：TQl65文献标志码：A 文章编号：1674—3644(2012)04—0298—06 各向同性石墨是20世纪60年代发展起来的 表1高温煤沥青的性能参数 Table1 Performance of coal 一种新型石墨材料，因其具备一系列的优异性能， parametershigh。temperature tar 已成为当今世界工业发展中不可缺少的一种高性 pitch 能工程材料，广泛运用于机械，冶金、半导体、原子 ％ ％ C ％ ％ ％ 能、化工、宇航、生物等工程中。日、美、德、法等国 0．04 28．63 270 83．29 73．53 l 5．61 家对各向同性石墨材料的研究起步较早，相关工 1-2材料制备及表征 艺路线已基本成熟口12]。我国采用冷等静压技术 本试验取骨料和黏结剂的配比(质量分数)分 制备各向同性石墨材料的研究也有30多年的历 别为67％和33％。将高温煤沥青在混磨机|：球 史，在生产规模、生产工艺上都有了长足的进 磨破碎。过100目筛，取筛下沥青同石油焦混合， 步[34]。但是，目前在其制备过程中仍存在着产品在混磨机上混磨一定时间。混合好的粉料进行低 易开裂、成品率低和性能较差的问题。本研究以 温热处理后再次球磨粉碎并过100目筛，筛下料 煅后石油焦作为骨料，采用高温煤沥青替代常用 粉即为压粉。将压粉装入振动台上的模具中，分 的中温煤沥青作为黏结剂，制备了各向同性石墨 别在60、80、100、120、140、180MPa压力下压制 材料，并考察不同成型压力下材料开裂的情况及 成直径约为65mm的圆柱形生坯，经过两次浸渍 相关性能的变化趋势，以期为提高产品成品率及 三次焙烧后于2800℃下进行石墨化，制得各向 质量提供参考。 同性石墨材料。 400 样品的形貌和织构观察分别在NOVA 1试验