Способ формования углеродных заготовок

Союз Советски оцивлксткчески Республик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт, свил-ву(22) Заявлено 24,10.77 (21) 2535895/23-2с присоединением заявки,% 51)М. Кл. С 01 В 31/О дарствеииый комитет 23) Приорите елам изобретеиий публиковано 30.09 Бюллетень М 36 (53 УД К 661.666.1(088.8). и откр а опубликования описания 30,09,80,.1(7 и тел УГЛЕРОДНЫХ ЗАГОТОВО 54) СПОСОБ ФОРМ пластичным свяным наложениемование ведутштук Я м с одновремен 21 кгс/см, фор.через мунд. м - п давления 7 - 4щавливанием Недостатком указанного способа является большая разноплотность сформованных изделий за счет местных перегревов формуемого матери. ала и искрения, возникающего при пропускании тока большой плотности.Кроме тогосформованные этим способом изделия обладают низкой открытой порнстость и не могут быть использованы в производстве электр о щеток,Целью изобретения являетсяноплотности заготовок и ловыпористости нх.Указанная цель достигается тем, что пресс- порошок из смеси углеродного наполнителя (сажа или смесь сажи с коксом) и термоплас тичного связующего - пека загружают в матрицу пресс. формы и пропускают через него электрический ток плотностью 1 - 10 А/см с одновременным наложением давления. 10. повышение равшение открытой Изобретение относится к области химической технологии, касается способов формования угле- графитовых материалов с пропусканием электрического тока и может быть использовано в электроугольной промышленности,Известен способ формования углеродистых заготовок, включающий формование смеси углеродного наполнителя и углеродсодержащего связующего в пресс-форме при пропускании электрического тока высокой плотности (порядка 120 А/см ) и наложение давления до плавления связующего (11.фНедостатком указанного способа является низкая производительность процесса формования (увеличение времени выдержки при максимальном давлении), низкое качество формуемых15 изделий, обусловленное образованием внутренних дефектов и трещин эа счет скопления в формуемом материале летучих веществ; выделя. ющихся при,плавлении связующего.Известен способ формования углеродных заго. товок, включающий пропускание электрического тока плотностью 24 - 80 А/см через пресс-порошок из смеси углеродного наполнителя с термоЕ,1 ,7670223 767022 4Отличие предложенного способа заключается Одновременно с прило в том, что пропускают электрический ток формуемый пресс-порош плотностью 1 - 10 А/см 1 и дополнительное от. лой 35 А (плотность тока личие - в том, что формование ведут в мат.Формование заготовок рице пресс-формы. нии прессования 1000 - 10 Пропускаиие через пресс-порошок электри. 5 ности 1,30 - 1,35 кгс/см г ческого тока плотностью 1 - 10 А/смг обеспечи-Отформованные загото вает его равномерный прогрев по всему объе. батывают в туннельной п о му до температуры перехода пека в вязкоплас 1150 - 1200 С при частоте тичное состояниеПереход пека в такое состоя графитации типа НеРС -ние значительно повышает формующую спо С. собность пресс. порошка и его текучесть, что Отформованные загото приводит к снижению давления прессования тов, однако обладали вы и уменьшению разноплотности сформовищых П р и м е р 2. В уел заготовок. 15 пресс. порошок пропуск.Ф г Плотностьпропускаемого тока через пресс- . 1,25 А/см, а давление п порошок в заявляемых пределах определяется 600 - 750 кгс/см . г температурой плавления пека и составом пресс П р и м е р 3. В уел порошка. рез пресс-порошок прону При пропусканин через пресс-порошок тока 2 О 4,5 А/см, а удельное да плотностью менее 1 А/см не происходит прогрев составляет 400 - 450 кгс/ до температуры перехода пека в вязкопластич- П р и м е р .4. В уел ное состояние. Формуемость пресс-порошка рез пресс. порошок прону практически не изменяется, что не позволяет 9,8 А/смг, давление соста уменьшить разноплотность сформовмпщх за Около 5% сформованных готовок, Предложенный способ, примеры Характеристики Прототип 3 4 4,5 . Плотность тока, А/смг 0,9 1,25 9,8 10,3 2,5 Давление прессования,кгс/см 350 1000 - 1050 600 - 750 400-450. 300 - 350 200 - 250 450 - 500 При пропусканин через пресс-порошок тока с плотйостью более 10 А/см разогревается вйше температуры плавления пека, что приводит к выделению легколетучих компонентов, удаление которых из материала, находящегося под давлением, затруднено. Накопление легко- летучих веществ в формуемом материале приводит к образованию внутренних дефектов и увеличению раэноплотности, а. следовательно, снижает качество отформованных иэделий, При прессовании заготовок в матрицу пресс-формы формующие плоскости матрицы и пуансонов не нагреваются, поэтому не происходит оплавления связующегона поверхности заготовки, это позволяет получать материал с повышенной открытой пористостью,; П р и м ер 1. Пресс-йорошок, содержащий40 вес.% высокоплавкого пека с температуройразмягчения 122 С и 60 вес.% сажи ПМ 169,просеивают через сетку 045 и формуют в матрице пресс-формы с размером 163 х 63 мм на гидравлическом прессе Л 2434 жением давления черезок пропускают ток си 0,9 А/см ),производят при давле.50 кгс/смг до плот.заготовки.,вки затем термообраечи до температурытолкания 4 ч и в печидо температуры 2800 вки не имели дефексокой разноплотностью,овиях примера 1 черезают ток плотностьюрессования составляетовиях примера 1 ческают ток плотностьювление прессованиясм.овиях примера 1 че-.скают ток плотностьювляет 300 - 350 кгс/смг,заготовок имелидутияП р и м е р 5, В условиях примера 1 плот.ность тока составляет 10,3 А/смг, давлениепрессования - 200 - 250 кгс/смг.Все отформованные изделия имели высокую.разноплотность.П р и м е р 6, Пресс-порошок, просеянныйчерезсито 045, содержащий 30 вес.% средне.температурного пека с температурой размяг-чения 65 С, 46 вес.% прокаленного пековогококса с размером частиц не более 0,1 мми 24 вес,% сажи марки ПМ 169, формуют вматрице пресс-формы с размером 115 х 70 мм,Одновременно с приложением давления черезпресс-порошок пропускают ток плотностью25 А/смг, Заготовки с плотностью 1,48 -1,52 г/смзформуют при давлении прессования 450 - 500 кгс/смг. Сформованные заготовки имеют низкую разноплотность и не име.ют дефектов,Термообработку заготовок проводят вусловиях, описанньи в примере 1.Характеристики заготовок, изготовленныхпо известному и предложенному способам,приведены в таблице.767022 бПродолжение таблицы Прототип Характеристики Предложейный способ, примеры 2 3 Разноплотность загото.вок после прессования,% 8 11,5 12,5 7,5 6,5 Открытая пористостьзаготовок, у 2,5 18,5 18,0 Составитель Т. ИльинскаяТехредН, Граб Редактор Т, Пилипенко Корректор М. КостаПодписное Заказ 7121/18 Тираж 565 ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Из таблицы следует, чтопропускание через формуемый пресс-порошок тока плотностью 1 - 10 А/см (примеры 2-4 и 6) позволяет получать заготовки с малой разноплотностью, а зто дает возможность полу- чить готовые изделия с более стабильными свойствами, .т.е. более высокого качества;снижение плотности тока до 0,9 А/ему (при 20 мер 1) и повышение ее свыше 10 А/ему (при. мер 5) увеличивает разноплотность заготовок;прессование заготовок в матрицу прессформы позволяет значительно увеличить, открытую пористость,25 Таким образом, заготовки, полученные по предложенному способу (примеры 2 - 4,6), имеют более высокую раэноплотность и открытую пористость по сравнению с прототипом. 17,80 . 17,8 16,5 16,8 Формула изобретения1, Способ формовання углеродных загото.вок, включающий пропускание электрическоготока через пресс-порошок из смеси углеродногонаполннтеля с термопластичным связующимнеком с одновременным наложением давления,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения равноплотности заготовок, пропус.кают электрический ток плотностью 1 - 10 А/смф.2, Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения открытой пористос.ти, формование ведут в матрице пресс-формы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Австралии У 209870, кл. 12 а 19/03,опублик. 15.12.59.2, Патент СЮА У 3284372, кл. 252 - 502;опублик. 8.11,66 (прототип).