一种石墨粉组合物及使用其制备石墨炊具的工艺制造技术

一种石墨粉组合物，按照重量份数，包括石墨粉50‑70份、石油焦粉或沥青焦粉30‑50份和30‑50份沥青或树脂，其中，所述石墨粉的粒径为100‑300目，所述石油焦粉或沥青焦粉的粒径为400‑600目。使用石墨粉组合物制备石墨炊具的工艺，包括以下步骤：步骤一、将石墨粉组合物的各组分混合后；步骤二、将步骤一所的炊具原料在辊压机中连续循环碾压3‑8次；步骤三、将步骤二所得的片状的炊具原料通过粉碎设备粉碎至80‑200目粒径大小的粉状；步骤四、将步骤三所得的炊具原料粉投入模具中冷压成型；步骤五、将步骤四所得炊具毛坯置入焙烧炉中焙烧；步骤六、将步骤五所得半成品通过抛光后，即得炊具成品。本发明专利技术组合物与工艺能够保证生产出的石墨炊具的各项物理性，提高石墨炊具质量。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨粉组合物及使用其制备石墨炊具的工艺
本专利技术涉及石墨加工
，具体为一种石墨粉组合物及使用其制备石墨炊具的工艺。
技术介绍
石墨废料主要有三个来源，其一是机加工所产生的石墨废料，这一类石墨废料主要为石墨粉，在石墨原材料的机加工企业每日都会产生大量的机加工石墨废料，现有的处理方式是囤积后集中以机加工废料的形式售卖给废料收购方，相比于石墨原材料的采购成，价格极为低廉；其二为机加工过程中所剩余的无法再利用的边角料，这一部分边角料主要是块状，石墨原材料的机加工企业每日也会产生一定量的边角料，量虽比不上石墨粉，但囤积后数量也是极为可观的，这部分废料同样因无法利用而以废料的形成售卖，价格低廉；其三为存在于锂电池中的负极材料，其材料为石墨，呈粉状，我国单日从废电池中处理出来的石墨粉负极材料的量也极为巨大，但这一部分的石墨粉也无法有效被利用，基本上全部都是充当废料被售卖回收。石墨废料不能被有效二次利用已成为业内的常态，这在一定程度上造成了极大的原材料浪费。鉴于此，需要一种开发能够有效利用石墨废料的方式。而石墨炊具的生产工艺之一便是使用石墨粉为主要原料实现的，且通过石墨粉生产的石墨炊具的性能要优于机加工生产的石墨炊具，因此可将石墨废料的利用与石墨炊具的生产进行结合，以达到一举两得的效果。故而需要开发一种新的能够利用石墨废料生产石墨炊具的工艺。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的之一是提出一种能够用于制备石墨炊具的石墨粉组合物，该组合物能够保证生产出的石墨炊具的各项物理性能；本专利技术的目的之二是提出一种使用该石墨粉组合物生产石墨炊具的工艺，以充分发挥石墨粉组合物的物化性能，提高石墨炊具质量。本专利技术为了解决上述问题所采取的技术方案为：一种石墨粉组合物，按照重量份数，包括石墨粉50-70份、石油焦粉或沥青焦粉30-50份和30-50份沥青或树脂，其中，所述石墨粉的粒径为100-300目，所述石油焦粉或沥青焦粉的粒径为400-600目。作为优选的，所述沥青或树脂为高温沥青或高残炭树脂，其中，所述沥青的残炭率为50-70%，所述树脂的残炭率不低于90%。作为优选的，所述石墨粉的粒径为200目。使用石墨粉组合物制备石墨炊具的工艺，包括以下步骤：步骤一、将石墨粉组合物的各组分混合后，在160摄氏度下均匀搅拌40-60min，至充分混合均匀，得炊具原料；步骤二、将步骤一所的炊具原料在辊压机中连续循环碾压3-8次，得到片状的炊具原料，备用；步骤三、将步骤二所得的片状的炊具原料通过粉碎设备粉碎至80-200目粒径大小的粉状，得炊具原料粉，备用；步骤四、将步骤三所得的炊具原料粉投入模具中，在500-1000t的压力下冷压成型，得炊具毛坯，备用；步骤五、将步骤四所得炊具毛坯置入焙烧炉中在900-950摄氏度下高温焙烧350-400h，随炉冷却后取出，得半成品，备用；步骤六、将步骤五所得半成品通过抛光后，即得炊具成品。所述步骤五中，焙烧炉的炉内升温过程如下：过程一、在0-160h之间，炉内温度由室温匀速升温至260摄氏度；过程二、在160-180h之间，炉内温度由260摄氏度匀速升温至600摄氏度；过程三、在180h-350/400h之间，炉内温度由600摄氏度匀速升温至900-950摄氏度。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：第一，本专利技术所述的石墨粉组合物，以石墨废料回收后制得的石墨粉为主要原料，添加石油焦粉或沥青焦粉作为增碳剂使用，添加沥青或者树脂作为粘合剂，可在高压下快速成型，沥青或者树脂被牢固的包裹在碳素颗粒之间的过渡层中，焙烧后沥青或树脂在高温下转变为焦炭，能够在成型的石墨炊具中构建成界面炭网格层，具有塔桥、加固的作用，提高石墨炊具的强度。第二，本专利技术所述使用石墨粉组合物制备石墨炊具的工艺，采用冷压成型的工艺，效率更高，相比于传统的机加工成型，能够节省大量的人工与机加工设备，在成本上实现了极大的缩减，生产速度与效率也得到了质的提高，相同数量炊具的生产时间成本相比于机加工生产也得到了极大缩减，且相比于机加工成型的炊具，冷压成型焙烧后的石墨炊具性能更优，强度也相对有所提高。第三，本专利技术所述使用石墨粉组合物制备石墨炊具的工艺，焙烧升温曲线完全针对石墨粉组合物的各组分特性进行定制，能够将各组分有机融合形成一整体，提高焙烧后石墨炊具的机械性能。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1：一种石墨粉组合物，按照重量份数，包括石墨粉50份、石油焦粉或沥青焦粉30份和30份沥青或树脂，其中，所述石墨粉的粒径为100目，所述石油焦粉或沥青焦粉的粒径为400目。进一步的，所述沥青或树脂为高温沥青或高残炭树脂，其中，所述沥青的残炭率为50%，所述树脂的残炭率不低于90%。使用石墨粉组合物制备石墨炊具的工艺，包括以下步骤：步骤一、将石墨粉组合物的各组分混合后，在160摄氏度下均匀搅拌40min，至充分混合均匀，得炊具原料；步骤二、将步骤一所的炊具原料在辊压机中连续循环碾压3次，得到片状的炊具原料，备用；步骤三、将步骤二所得的片状的炊具原料通过粉碎设备粉碎至80目粒径大小的粉状，得炊具原料粉，备用；步骤四、将步骤三所得的炊具原料粉投入模具中，在500t的压力下冷压成型，得炊具毛坯，备用；步骤五、将步骤四所得炊具毛坯置入焙烧炉中在900摄氏度下高温焙烧350h，随炉冷却后取出，得半成品，备用；步骤六、将步骤五所得半成品通过抛光后，即得炊具成品。进一步的，所述步骤五中，焙烧炉的炉内升温过程如下：过程一、在0-160h之间，炉内温度由室温匀速升温至260摄氏度；过程二、在160-180h之间，炉内温度由260摄氏度匀速升温至600摄氏度；过程三、在180h-350h之间，炉内温度由600摄氏度匀速升温至900摄氏度。实施例2：一种石墨粉组合物，按照重量份数，包括石墨粉70份、石油焦粉或沥青焦粉50份和50份沥青或树脂，其中，所述石墨粉的粒径为300目，所述石油焦粉或沥青焦粉的粒径为600目。进一步的，所述沥青或树脂为高温沥青或高残炭树脂，其中，所述沥青的残炭率为70%，所述树脂的残炭率不低于90%。使用石墨粉组合物制备石墨炊具的工艺，包括以下步骤：步骤一、将石墨粉组合物的各组分混合后，在160摄氏度下均匀搅拌60min，至充分混合均匀，得炊具原料；步骤二、将步骤一所的炊具原料在辊压机中连续循环碾压8次，得到片状的炊具原料，备用；步骤三、将步骤二所得的片状的炊具原料通过粉碎设备粉碎至200目粒径大小的粉状，得炊具原料粉，备用；步骤四、将步骤三所得的炊具原料粉投入模具中，在1000t的压力下冷压成型，得炊具毛坯，备用；步骤五、将步骤四所得炊具毛坯置入焙烧炉中在950本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨粉组合物，其特征在于：按照重量份数，包括石墨粉50-70份、石油焦粉或沥青焦粉30-50份和30-50份沥青或树脂，其中，所述石墨粉的粒径为100-300目，所述石油焦粉或沥青焦粉的粒径为400-600目。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨粉组合物，其特征在于：按照重量份数，包括石墨粉50-70份、石油焦粉或沥青焦粉30-50份和30-50份沥青或树脂，其中，所述石墨粉的粒径为100-300目，所述石油焦粉或沥青焦粉的粒径为400-600目。


2.如权利要求1所述的一种石墨粉组合物，其特征在于：所述沥青或树脂为高温沥青或高残炭树脂，其中，所述沥青的残炭率为50-70%，所述树脂的残炭率不低于90%。


3.如权利要求1所述的一种石墨粉组合物，其特征在于：所述石墨粉的粒径为200目。


4.使用权利要求1-3任一所述石墨粉组合物制备石墨炊具的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将石墨粉组合物的各组分混合后，在160摄氏度下均匀搅拌40-60min，至充分混合均匀，得炊具原料；
步骤二、将步骤一所的炊具原料在辊压机中连续循环碾压3-8次，得到片状的炊具原...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵冬冬，
申请(专利权)人：平顶山市信瑞达石墨制造有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41