一种混合基泡沫碳材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种混合基泡沫碳材料的制备方法，包括以下步骤：1）将煤块粉碎成煤粉；2）将酚醛树脂与酒精、发泡剂、分散剂、固化剂按比例混合均匀；3）将步骤1）的煤粉与步骤2）得到的混合物加入到搅拌机中充分搅拌，使其混合均匀；4）将步骤3）得到的混合物放置在恒温炉中固化，然后将固化后得到的泡沫放置在炭化炉中进行碳化得到泡沫碳。该制备方法生产的混合基泡沫碳材料的机械强度与纯沥青基泡沫碳、树脂基泡沫碳的机械强度相比，有了很大的提高，大大增加了泡沫碳的实用性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，包括以下步骤：1）将煤块粉碎成煤粉；2）将酚醛树脂与酒精、发泡剂、分散剂、固化剂按比例混合均匀；3）将步骤1）的煤粉与步骤2）得到的混合物加入到搅拌机中充分搅拌，使其混合均匀；4）将步骤3）得到的混合物放置在恒温炉中固化，然后将固化后得到的泡沫放置在炭化炉中进行碳化得到泡沫碳。该制备方法生产的混合基泡沫碳材料的机械强度与纯沥青基泡沫碳、树脂基泡沫碳的机械强度相比，有了很大的提高，大大增加了泡沫碳的实用性。【专利说明】一种混合基泡沬碳材料的制备方法
本专利技术涉及泡沫碳制备领域，尤其涉及。
技术介绍
泡沫碳的发展已经有几十年，由于其低密度、高热导率的特点，被广泛应用于多种领域，如高温热熔材料、多孔电极、催化剂载体、过滤器、支架材料等。目前泡沫碳多有浙青或树脂制成，但由于浙青、树脂泡沫的机械强度不够，制约了泡沫碳的使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种工艺简单，成本低廉，生产高机械强度的混合基泡沫碳材料的制备方法。为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案是:，包括以下步骤:1)将煤块粉碎成煤粉；2)将酚醛树脂与酒精、发泡剂、分散剂、固化剂按比例混合均匀；3)将步骤I)的煤粉与步骤2)得到的混合物加入到搅拌机中充分搅拌，使其混合均匀；4)将步骤3)得到的混合物放置在恒温炉中固化，然后将固化后得到的泡沫放置在炭化炉中进行碳化得到泡沫碳。优选地，所述煤粉的目数为200~300目。优选地，所述酚醛树脂与酒精、发泡剂、分散剂、固化剂的重量比为10:1:2:2:1。优选地，所述煤粉与酚醛树脂的重量比为1: (0.75^1.5)。优选地，所述步骤4)中混合物在恒温炉中的固化温度为70-100C，固化时间为2 ~3h。优选地，所述步骤4)中泡沫在炭化炉中的碳化温度为800-900C。上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果:该制备方法生产的混合基泡沫碳材料的机械强度与纯浙青基泡沫碳、树脂基泡沫碳的机械强度相比，有了很大的提高，大大增加了泡沫碳的实用性，机械强度的提高主要体现在抗压强度方面，与浙青基的泡沫碳相比抗压强度提高了约0.4Mpa，与树脂基泡沫碳相比抗压强度提高了约0.SMpa0该制备方法采用煤做原料，成本低，并且在常压低温下就能完成发泡过程；另外，通过改变制备过程中煤粉与酚醛树脂的重量比，能够制得不同密度、不同孔径的泡沫碳。【具体实施方式】下面通过具体实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例1 混合基泡沫碳材料的制备方法，包括以下步骤: 1)将煤块粉碎成200目的煤粉；2)将酚醛树脂与酒精、发泡剂、分散剂、固化剂按重量比10:1:2:2:1混合均匀；3)将步骤I)的煤粉与步骤2)得到的混合物加入到搅拌机中充分搅拌，使其混合均匀，其中煤粉与酚醛树脂的重量比为1:0.75 ； 4)将步骤3)得到的混合物放置在恒温炉中固化，固化温度为70°C，固化时间为3h，然后将固化后得到的泡沫放置在炭化炉中进行碳化，碳化温度为850°C ;得到的泡沫碳密度为0.6g/cm3,孔径为0.6mm左右；抗压强度为1.5-1.7Mpa ； 5)将步骤4)碳化后得到的泡沫碳按照不同的要求进行加工处理，就可以得到不同形状和用途的泡沫碳；将得到的泡沫碳置于高温炉中可以进行石墨化处理，石墨化处理的温度为 2200。。。实施例2 混合基泡沫碳材料的制备方法，包括以下步骤: 1)将煤块粉碎成250目的煤粉； 2)将酚醛树脂与酒精、发泡剂、分散剂、固化剂按重量比10:1:2:2:1混合均匀； 3)将步骤I)的煤粉与步骤2)得到的混合物加入到搅拌机中充分搅拌，使其混合均匀，其中煤粉与酚醛树脂的重量比为1:1 ; 4)将步骤3)得到的混合物放置在恒温炉中固化，固化温度为85°C，固化时间为2.5h，然后将固化后得到的泡沫放置在炭化炉中进行碳化，碳化温度为800°C ;得到的泡沫碳密度为0.4g/cm3，孔径为1mm左右；抗压强度为1.2-1.3Mpa ； 5)将步骤4)碳化后得到的泡沫碳按照不同的要求进行加工处理，就可以得到不同形状和用途的泡沫碳；将得到的泡沫碳置于高温炉中可以进行石墨化处理，石墨化处理的温度为 2200。。。实施例3 混合基泡沫碳材料的制备方法，包括以下步骤: 1)将煤块粉碎成300目的煤粉； 2)将酚醛树脂与酒精、发泡剂、分散剂、固化剂按重量比10:1:2:2:1混合均匀； 3)将步骤I)的煤粉与步骤2)得到的混合物加入到搅拌机中充分搅拌，使其混合均匀，其中煤粉与酚醛树脂的重量比为1:1.5 ; 4)将步骤3)得到的混合物放置在恒温炉中固化，固化温度为100°C，固化时间为2h，然后将固化后得到的泡沫放置在炭化炉中进行碳化，碳化温度为900°C ;得到的泡沫碳密度为0.25g/cm3,孔径为2mm左右；抗压强度为0.7-0.9Mpa ； 5)将步骤4)碳化后得到的泡沫碳按照不同的要求进行加工处理，就可以得到不同形状和用途的泡沫碳；将得到的泡沫碳置于高温炉中可以进行石墨化处理，石墨化处理的温度为 2200。。。本文中应用了具体实施例对本专利技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术的方法及其核心思想。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将专利技术的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本专利技术的保护范围。【权利要求】1.，其特征在于，包括以下步骤: 1)将煤块粉碎成煤粉； 2)将酚醛树脂与酒精、发泡剂、分散剂、固化剂按比例混合均匀； 3)将步骤I)的煤粉与步骤2)得到的混合物加入到搅拌机中充分搅拌，使其混合均匀； 4)将步骤3)得到的混合物放置在恒温炉中固化，然后将固化后得到的泡沫放置在炭化炉中进行碳化，得到泡沫碳。2.根据权利要求1所述的混合基泡沫碳材料的制备方法，其特征在于:所述煤粉的目数为200~300目。3.根据权利要求1所述的混合基泡沫碳材料的制备方法，其特征在于:所述酚醛树脂与酒精、发泡剂、分散剂、固化剂的重量比为10:1:2:2:1。4.根据权利要求1所述的混合基泡沫碳材料的制备方法，其特征在于:所述煤粉与酚醛树脂的重量比为1:0.75~1.5。5.根据权利要求1所述的混合基泡沫碳材料的制备方法，其特征在于:所述步骤4)中混合物在恒温炉中的固化温度为7(T10(TC，固化时间为2~3h。6.根据权利要求1所述的混合基泡沫碳材料的制备方法，其特征在于:所述步骤4)中泡沫在炭化炉中的碳化温度为80(T90(TC。【文档编号】C01B31/02GK103553020SQ201310527246【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日 【专利技术者】张超, 沈光明, 石柱, 沈练光 申请人:湖南九华碳素高科有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合基泡沫碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将煤块粉碎成煤粉；2）将酚醛树脂与酒精、发泡剂、分散剂、固化剂按比例混合均匀；3）将步骤1）的煤粉与步骤2）得到的混合物加入到搅拌机中充分搅拌，使其混合均匀；4）将步骤3）得到的混合物放置在恒温炉中固化，然后将固化后得到的泡沫放置在炭化炉中进行碳化，得到泡沫碳。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，沈光明，石柱，沈练光，
申请(专利权)人：湖南九华碳素高科有限公司，
类型：发明
国别省市：