一种新型等静压石墨孔隙封堵材料及其制备方法与流程

本发明涉及石墨，具体涉及一种新型等静压石墨孔隙封堵材料及其制备方法。

背景技术：

1、在传统等静压石墨如石墨电极、石墨块等中，开孔通常是指为了提高石墨的导电性、热稳定性或其他性能而制造的一些孔隙。这些孔隙可以是连通的，也可以是封闭的，其尺寸、形状和分布可以根据需要进行设计。在需要封堵这些开孔时，通常会使用特定的封堵剂来填充或封闭这些孔隙，以改变石墨的物理和化学性质，满足特定的应用需求。

2、现有技术的封堵剂通常采用单一沥青作为主要原料，但是采用单一沥青的封堵剂耐高温、抗氧化能力较弱。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种新型等静压石墨孔隙封堵材料及其制备方法，采用特定结构的搅拌分散机，对原料中的纳米石墨烯粉进行更均匀的分散，使其更均匀的与其他原料进行混合，通过纳米石墨烯粉的作用，有效提高封堵剂的耐高温、抗氧化的性能。

2、本发明的技术解决措施如下：

3、一种新型等静压石墨孔隙封堵材料，以100份重量计数，其中纳米石墨烯粉40～50重量份，硅酸钠20-25份，磷酸二氢铝20-25份，柠檬酸三钠5-15份，磷酸85-90份，无水酒精10-15份。

4、作为一种优选，所述纳米石墨烯粉的直径为1.5-5.0nm，纯度>99%。

5、作为又一种优选，所述硅酸钠纯度为99.9％，所述磷酸二氢铝纯度为99.9％，所述柠檬酸三钠纯度为99.9％。

6、本发明还提供一种新型等静压石墨孔隙封堵材料制备方法，包括以下步骤：

7、步骤一、首先将磷酸和无水酒精混合得到溶剂；

8、步骤二、将步骤一中得到的溶剂中加入定量的硅酸钠、磷酸二氢铝和柠檬酸三钠得到中间料；

9、步骤三、将步骤二中得到的中间料中加入纳米石墨烯粉，并通过搅拌分散机均匀混合得到混合料；

10、步骤四、将步骤三中得到的混合料升温至60-80℃后加入石墨，静置保温后放入烘干箱烘干；

11、步骤五、将步骤四中烘干后的石墨放入真空炉中，加温烧结成型得到成品。

12、作为一种优选，所述步骤三中的搅拌分散机包括搅拌桶以及设置在搅拌桶内的搅拌机构和螺旋机构，所示搅拌桶顶部设置有顶盖，所示搅拌桶底部设置有出料阀，所述搅拌桶内部设置有内桶，所述顶盖顶部设置有入料斗。

13、作为一种优选，所述搅拌机构包括设置在搅拌桶顶部的电机以及在电机带动下的搅拌轴，所示搅拌轴上阵列设置有若干个桨叶，所述桨叶上固定设置有安装板，所述安装板上对称设置有摆动组件a和摆动组件b。

14、作为一种优选，所述摆动组件a包括固定设置在安装板上的转动轴a以及转动设置在转动轴a上的摆动片a，所述摆动片a上设置有扭簧a，所述摆动组件b包括固定设置在安装板上的转动轴b以及转动设置在转动轴b上的摆动片b，所述摆动片b上设置有扭簧b。

15、作为一种优选，所述螺旋机构包括固定设置在搅拌桶内的绞龙外壳以及转动设置在绞龙外壳内的绞龙，所述绞龙通过皮带与电机相连接，所述绞龙外壳上设置有进料管和输出管，所述进料管和输出管与内桶相连通。

16、作为一种优选，所述步骤四中的静置保温的时间设置为60min，烘干箱温度为210℃-230℃。

17、作为又一种优选，所述步骤五中的真空炉温度设置为2000-2200℃。

18、本发明通过在原料中加入纳米石墨烯粉，纳米石墨烯粉具有耐腐蚀、高导热系数等优点，有效提高封堵剂耐高温、抗氧化的性能。

19、本发明采用特殊机构的搅拌分散机，通过设置在搅拌桶内的搅拌机构和螺旋机构配合，能够循环对内桶内的各原料进行搅拌分散，使得各原料能够得到充分的分散，能够更均匀更紧密的混合。

20、本发明中设置有搅拌机构，通过电机带动搅拌轴转动，通过搅拌轴上竖向阵列设置的若干个桨叶，能够对各原料起到充分的搅拌，并且搅拌轴转动的过程中，对称设置在安装板上的摆动组件a和摆动组件b能够通过摆动片a和摆动片b对纳米石墨烯粉进一步进行分散，纳米石墨烯粉能够在摆动片a和摆动片b之间来回碰撞被多次打散，使得纳米石墨烯粉分散性更好，能够更好的与其他原料均匀混合。

21、本发明中设置有螺旋机构，使得纳米石墨烯粉在被摆动片a和摆动片b配合打散下沉后能够被螺旋机构带起再次落入内桶中得到多次重复的打散，使纳米石墨烯粉得到更充分的打散，使得纳米石墨烯粉的有效分散面积范围增大。

22、本发明中螺旋机构中的绞龙通过皮带与电机相连接，电机带动搅拌轴转动时能够同步带动绞龙转动，通过一个动力带动多个机构运行，有效节约了能源。

23、综上所述，本发明具有有效提高封堵剂耐高温、抗氧化的性能、搅拌更均匀、打散更充分、各机构联动性好、有效节约了能源等优点，适合石墨技术领域。

技术特征：

1.一种新型等静压石墨孔隙封堵材料，其特征在于，以100份重量计数，其中纳米石墨烯粉40～50重量份，硅酸钠20-25份，磷酸二氢铝20-25份，柠檬酸三钠5-15份，磷酸85-90份，无水酒精10-15份。

2.根据权利要求1所述的一种新型等静压石墨孔隙封堵材料，其特征在于，所述纳米石墨烯粉的直径为1.5-5.0nm，纯度>99%。

3.根据权利要求1所述的一种新型等静压石墨孔隙封堵材料，其特征在于，所述硅酸钠纯度为99.9％，所述磷酸二氢铝纯度为99.9％，所述柠檬酸三钠纯度为99.9％。

4.权利要求1~3任意一项所述的一种新型等静压石墨孔隙封堵材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种新型等静压石墨孔隙封堵材料制备方法，其特征在于，所述步骤三中的搅拌分散机包括搅拌桶（1）以及设置在搅拌桶（1）内的搅拌机构（2）和螺旋机构（3），所述搅拌桶（1）顶部设置有顶盖（11），所述搅拌桶（1）底部设置有出料阀（12），所述搅拌桶（1）内部设置有内桶（13），所述顶盖（11）顶部设置有入料斗（14）。

6.根据权利要求5所述的一种新型等静压石墨孔隙封堵材料制备方法，其特征在于，所述搅拌机构（2）包括设置在搅拌桶（1）顶部的电机（21）以及在电机（21）带动下的搅拌轴（22），所述搅拌轴（22）上阵列设置有若干个桨叶（23），所述桨叶（23）上固定设置有安装板（24），所述安装板（24）上对称设置有摆动组件a（25）和摆动组件b（26）。

7.根据权利要求6所述的一种新型等静压石墨孔隙封堵材料制备方法，其特征在于，所述摆动组件a（25）包括固定设置在安装板（24）上的转动轴a（251）以及转动设置在转动轴a（251）上的摆动片a（252），所述摆动片a（252）上设置有扭簧a（253），所述摆动组件b（26）包括固定设置在安装板（24）上的转动轴b（261）以及转动设置在转动轴b（261）上的摆动片b（262），所述摆动片b（262）上设置有扭簧b（263）。

8.根据权利要求7所述的一种新型等静压石墨孔隙封堵材料制备方法，其特征在于，所述螺旋机构（3）包括固定设置在搅拌桶（1）内的绞龙外壳（31）以及转动设置在绞龙外壳（31）内的绞龙（32），所述绞龙（32）通过皮带（33）与电机（21）相连接，所述绞龙外壳（31）上设置有进料管（34）和输出管（35），所述进料管（34）和输出管（35）与内桶（13）相连通。

9.根据权利要求4所述的一种新型等静压石墨孔隙封堵材料制备方法，其特征在于，所述步骤四中的静置保温的时间设置为60min，烘干箱温度为210℃-230℃。

10.根据权利要求4所述的一种新型等静压石墨孔隙封堵材料制备方法，其特征在于，所述步骤五中的真空炉温度设置为2000-2200℃。

技术总结本发明涉及一种新型等静压石墨孔隙封堵材料，由纳米石墨烯粉、硅酸钠、磷酸二氢铝、柠檬酸三钠、磷酸、无水酒精组成，纳米石墨烯粉具有耐腐蚀、高导热系数等优点，有效提高封堵剂耐高温、抗氧化的性能；本发明还涉及一种新型等静压石墨孔隙封堵材料制备方法，采用特殊机构的搅拌分散机，通过设置的搅拌机构和螺旋机构配合，能够循环对原料进行搅拌分散，使得各原料能够得到充分的分散，能够更均匀更紧密的混合，通过搅拌轴上竖向阵列设置的若干个桨叶，能够对各原料起到充分的搅拌，并且搅拌轴转动的过程中，纳米石墨烯粉能够在摆动片a和摆动片b之间来回碰撞被多次打散，使得纳米石墨烯粉分散性更好，与其他原料更均匀混合。技术研发人员：周志强,张慧敏,任世刚,芦然,常梦涵,李文强受保护的技术使用者：浙江华熔科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29