炭基新材料制备与应用

【工业示范】超细颗粒等静压石墨的研制技术

发布时间:2021-11-18

  一、技术背景
  炭/石墨材料具有低密度、高比强度、优良的导热导电性、抗热震性好、自润滑性、气氛中的良好热稳定性、对酸碱化学腐蚀的强稳定性等,已得到广泛应用。科学技术的迅猛发展要求材料具有高性能化和多功能化等特点以满足其在复杂苛刻环境条件下的工作需要。细颗粒石墨因晶粒细小且结构致密均匀,具有粗颗粒石墨无法比拟的优点,如机械强度高、气孔率和孔径分布低、表面精细加工性能优良,能够满足航天、航空等极端服役环境的使用要求。
  二、技术内容
  超细粒径分布的焦粉作为骨料炭,采用有机溶剂以液相分散混匀的工艺实现粘结剂沥青包覆骨料炭形成均匀的核-壳结构制得糊料,按照特定的工艺条件使糊料中的粘结剂发生缩聚反应,进而破碎得到压粉,经等静压成型、炭化(浸渍)和石墨化后研制超细颗粒各向同性石墨材料。
  三、技术优势
  此工艺路线采用2-5μm平均粒径骨料无需沥青浸渍增密处理,炭化后直接石墨化得到的UGN石墨体积密度达到1.76-1.95g/cm3,抗弯强度为60-105Mpa,抗压强度达到200-260Mpa,孔隙直径分布在200-400nm;UGG-2石墨经过一次沥青浸渍处理最终制品的抗弯强度达到81.02MPa远高于日本东洋炭素的IG110石墨,孔径集中分布在550nm左右明显小于IG110石墨的2μm。
  四、前期应用示范情况
  目前已建成细颗粒各向同性石墨中试生产线,多批次向用户提供性能达标的石墨产品。
  五、项目经济性评估
  随着科学技术的发展,普通炭/石墨的性能已不能到达特殊领域使用的指标要求,如电火花模具加工、手机热弯屏模具、航空航天领域用石墨材料。超细颗粒各向同性石墨具有更高的力学强度、低的孔隙率和孔径分布以及优异的表面加工性能,市场前景广阔。国产超细颗粒石墨的性能、尺寸及产量与国际先进水平存在较大差距,目前我国某些特殊领域用炭/石墨材料只能从国际市场购取,且价格昂贵,动辄数百甚至上千元每公斤。
  六、合作方式
  技术许可、合作开发。
  七、联系方式
  电话:0351-4041154,传真:0351-4041153,邮箱:liangchen@sxicc.ac.cn,hanxinyu@sxicc.ac.cn。
 

 

  


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