Способ получения углеродного материала

Формула

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДНОГО МАТЕРИАЛА, включающий измельчение непрокаленого кокса и пека, их перемешивание, формование из полученной коксопековой смеси заготовки с последующим ее обжигом, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования значения микротекстурного параметра наполнителя и связанных с ним свойств углеродного материала, предварительно строят градуировочный график зависимости микротекстурного параметра от содержания пека в смеси путем смешивания кокса с 5-45 мас.% пека, варьируя количество пека через каждое 5 мас.%, и заданное значение микротекстурного параметра обеспечивают путем изменения содержания пека в композиции по полученной зависимости.

Описание

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам получения углеродных материалов.
Цель изобретения - обеспечение возможности регулирования значения микротекстурного параметра материала и связанных с ним свойств.
В основе способа лежит экспериментально установленный факт закономерного изменения в широких пределах микротекстурного параметра материалов на основе непрокаленного коксами пека при изменении содержания пека в смеси, а также взаимосвязь ряда свойств, например термического коэффициента линейного расширения, электро- и теплопроводности, углеродных материалов со значением их микротекстурного параметра.
Способ реализуют следующим образом. Дозируют непрокаленный кокс и пек для получения смесей с различным содержанием пека в диапазоне 5-45 мас.%, например, через каждые 5 мас.%. Измельчают кокс и пек до нужных размеров и смешивают, формуют пробные заготовки, обжигают их, например, при температуре 1000оС и определяют на них микроструктурный параметр <sin<sup>2 > 1 по методике. Строят градуировочную зависимость микротекстурного параметра от содержания пека в смеси. В дальнейшем для получения материала с заданным значением микротекстурного параметра необходимое содержание пека в смеси подбирают по полученной зависимости.
П р и м е р 1. Непрокаленный нефтяной кокс марки КНПС по ГОСТ 22.898-78 измельчают до частиц менее 90 мкм совместно со среднетемпературным каменноугольным пеком марки А по ГОСТ 10.200-83, взятым в количествах 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 и 45 мас.% от массы всей композиции. Из полученного пресс-порошка формуют образцы диаметром 12 мм и высотой 20 мм при давлении 60 МПа и обжигают их в лабораторной печи в атмосфере аргона до 1300оС со скоростью 5оС/мин с выдержкой при конечной температуре в течение 1 ч.
На образцах определяют микротекстурный параметр <sin<sup>2 > по известной методике и строят градуировочный график зависимости <sin<sup>2 > от содержания пека в исходной композиции (кривая I на чертеже).
В дальнейшем для получения материала с заданным значением <sin<sup>2 > в диапазоне 0,50-0,59 содержание пека в композиции выбирают до получения зависимости. Изменением микротекстуры добиваются, в частности, получением материала с различными значениями ТКЛР. Например, для получения материалов с величинами <sin<sup>2 >=0,51, 0,52 и 0,58 выбирают содержание пека в шихте, соответственно 10, 20 и 40 мас.%. Для сравнения готовят материал с 30 мас.% пека. Из заготовок, изготовленных по указанной выше технологической схеме, вырезают образцы размером 3х4х30 мм для измерения их ТКЛР в диапазоне температур 20-200оС. Результаты измерений представлены в табл.1.
П р и м е р 2. Непрокаленный нефтяной кокс марки КНКЭ по ГОСТ 22898-78 измельчают до частиц менее 100 мкм совместно с высокотемпературным пеком марки Г по ТУ 14-6-84-72, взятым в количестве 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 и 45 мас.% от массы всей композиции. Из полученного пресс-порошка формуют образцы диаметром 12 мм и высотой 20 мм при давлении 45,5 МПа и обжигают их в лабораторной печи в атмосфере аргона до 1200оС со скоростью 5о/мин с выдержкой при конечной температуре в течении одного часа.
На образцах определяют микротекстурный параметр <sin<sup>2 > по методике и строят зависимости <sin<sup>2 > от содержания пека в исходной композиции (кривая 2 на чертеже).
В дальнейшем для получения материала с заданным значением <sin<sup>2 > в диапазоне 0,35-0,44 содержание пека в композиции выбирают по полученной зависимости. Изменением микротекстуры добиваются значительной вариации физических свойств материала после его термообработки при 2800оС; ТКЛР, электро- и теплопроводности кристаллитов (см.табл.2).
Таким образом, варьируя содержание пека в смесях с непрокаленным коксом в диапазоне 5-45 мас.%, можно в широких пределах регулировать величину микротекстурного параметра и связанных с ним свойств получаемых углеродных материалов.
Изобретение относится к металлургии, а именно к способам получения углеродных материалов. Цель изобретения - обеспечение возможности регулирования микротекстурного параметра и связанных с ним свойств углеродных материалов. Способ заключается в изготовлении смесей на основе непрокаленного кокса с различным содержанием пека в диапазоне 5 - 45 мас.%, измельчении кокса и пека и их смешивании, формовании и обжиге заготовок. Для получения материала с заданной микротекстурой изготавливают пробные заготовки с различным фиксированным содержанием пека в диапазоне 5 - 45 мас.%, измеряют их микротекстурный параметр и строят зависимость микротекстурного параметра от содержания пека, а требуемое значение микротекстурного параметра материала обеспечивают, задавая содержание пека в композиции по полученной зависимости. 1 ил., 2 табл.

Рисунки

Заявка

4832067/26, 29.05.1990

Государственный научно-исследовательский институт конструкционных материалов на основе графита

Котосонов А. С, Левинтович И. Я, Остронов Б. Г, Авраменко П. Я, Алешкина Н. С

МПК / Метки

МПК: C01B 31/02

Метки: углеродного

Опубликовано: 20.03.1995

Код ссылки

<a href="https://patents.su/0-1776021-sposob-polucheniya-uglerodnogo-materiala.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения углеродного материала</a>

Похожие патенты