一种利用石墨粉替代沥青高温纯化生产导电材料的方法技术

本发明专利技术公开一种利用石墨粉替代沥青高温纯化生产导电材料的方法，其包括步骤：将石墨粉放置于密封腔体内，并向所述密封腔体内通入惰性气体；将所述密封腔体内的石墨粉加热至预定温度，使所述石墨粉里的杂质气化，得到纯化的导电碳材料。本发明专利技术采用石墨粉制备高纯度导电碳材料，可避免使用沥青生产导电碳材料，从而避免产生有毒成分，同时由于石墨粉的价格为1000元每吨，而沥青的价格为2500元每吨，可有效减少生成导电碳材料的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种利用石墨粉替代沥青高温纯化生产导电材料的方法
本专利技术涉及导电材料领域，特别涉及一种利用石墨粉替代沥青高温纯化生产导电材料的方法。
技术介绍
碳黑(carbonblack)，又名炭黑，是一种轻、松而极细的黑色粉末，表面积非常大，范围从10-3000m2/g，是含碳物质(煤、天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。现有导电炭黑等导电碳材料一般是在密闭容器内对沥青进行加热，对沥青进行石墨化处理，进而得到导电炭黑等产品。然而，由于沥青中还有大量有机成分，其在高温加热过程中会产生较多的有毒成分，对环境影响较大，且沥青的价格较贵，制备成本较高。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种利用石墨粉替代沥青高温纯化生产导电材料的方法，旨在解决现有技术采用沥青制备导电材料存在成本较高以及易产生有毒成分，对环境影响较大的问题。本专利技术的技术方案如下：一种利用石墨粉替代沥青高温纯化生产导电材料的方法，其中，包括步骤：将石墨粉放置于密封腔体内，并向所述密封腔体内通入惰性气体；将所述密封腔体内的石墨粉加热至预定温度，使所述石墨粉里的杂质气化，得到纯化的导电碳材料。所述利用石墨粉替代沥青高温纯化生产导电材料的方法，其中，所述惰性气体为氮气、氩气、氖气和氦气中的一种或多种。所述利用石墨粉替代沥青高温纯化生产导电材料的方法，其中，所述密封腔体为耐高温密封坩埚。所述利用石墨粉替代沥青高温纯化生产导电材料的方法，其中，所述将所述密封腔体内的石墨粉加热至预定温度，使所述石墨粉里的杂质气化，得到纯化的导电碳材料的步骤包括：采用等离子加热器直接对所述密封腔体内的石墨粉加热至预定温度，使所述石墨粉里的杂质气化，得到纯化的导电碳材料。所述利用石墨粉替代沥青高温纯化生产导电材料的方法，其中，所述预定温度为2500-3000℃。所述利用石墨粉替代沥青高温纯化生产导电材料的方法，其中，所述预定温度为2800℃。所述利用石墨粉替代沥青高温纯化生产导电材料的方法，其中，所述等离子加热器为等离子加热枪。有益效果：本专利技术提供的利用石墨粉替代沥青高温纯化生产导电材料的方法，其通过将石墨粉放置于密封腔体内，并向所述密封腔体内通入惰性气体；将所述密封腔体内的石墨粉加热至预定温度，使所述石墨粉里的杂质气化，得到纯化的导电碳材料。本专利技术采用石墨粉制备高纯度导电碳材料，可避免使用沥青生产导电碳材料，从而避免产生有毒成分，同时由于石墨粉的价格为1000元每吨，而沥青的价格为2500元每吨，可有效减少生成导电碳材料的成本。附图说明图1为本专利技术一种利用石墨粉替代沥青高温纯化生产导电材料的方法较佳实施例的流程图。图2为本专利技术一种等离子加热枪的结构示意图。具体实施方式本专利技术提供一种利用石墨粉替代沥青高温纯化生产导电材料的方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。炭黑一般是指碳单质微粒，一般是由于有机物燃烧不充分，其中的氢元素和氧元素转化为水，而碳元素燃烧不充分，就会脱离分子，形成炭黑。炭黑由碳组成，但通常被定为无机颜料类。炭黑是烃类经气相不完全燃烧或热裂解而成的黑色粉末状物质。炭黑的结构性是以炭黑粒子间聚成链状或葡萄状的程度来表示的。由凝聚体的尺寸、形态和每一凝聚体中的粒子数量构成的凝聚体组成的炭黑称为高结构炭黑。常用吸油值表示结构性，吸油值越大，炭黑结构性越高，容易形成空间网络通道，而且不易破坏。高结构炭黑颗粒细，网状链堆积紧密，比表面积大，单位质量颗粒多，有利于在聚合物中形成链式导电结构。粒径分布宽的炭黑粒子比分布窄的炭黑粒子更能赋予聚合物导电性。粒径分布宽的炭黑，少数大直径粒子需要数目巨大，直径更小的粒子给予补偿，相同平均粒径分布宽的炭黑比分布窄的炭黑有更多的粒子总数。炭黑可作为一种优异的导电材料，现有技术通常采用对沥青进行加热来制备导电炭黑等产品。然而，由于沥青中还有大量有机成分，其在高温加热过程中会产生较多的有毒成分，对环境影响较大，且沥青的价格较贵，制备成本较高。基于现有技术所存在的问题，本专利技术提供了一种利用石墨粉替代沥青高温纯化生产导电材料的方法，如图1所示，其包括步骤：S10、将石墨粉放置于密封腔体内，并向所述密封腔体内通入惰性气体；S20、将所述密封腔体内的石墨粉加热至预定温度，使所述石墨粉里的杂质气化，得到纯化的导电碳材料。本实施例采用石墨粉制备高纯度导电碳材料，可避免使用沥青生产导电碳材料，从而避免产生有毒成分，同时由于石墨粉的价格为1000元每吨，而沥青的价格为2500元每吨，因此通过对石墨粉进行高温加热处理可有效减少生成导电碳材料的成本。在一些实施方式中，所述惰性气体为氮气、氩气、氖气和氦气中的一种或多种，但不限于此。在一些实施方式中，所述密封腔体为耐高温密封坩埚，但不限于此。在一些实施方式中，采用等离子加热器直接对所述密封腔体内的石墨粉加热至2500-3000℃，使所述石墨粉里的杂质气化，得到纯化的导电碳材料。本实施例可在密封腔体内设置等离子加热器，其不需要对整个密封腔体进行加热，只需要采用等离子加热器直接对石墨粉进行加热，其热利用效率高，由于不需要对整个密封腔体进行加热，所以等离子加热器的整体功率不需要那么大，可以达到节能的目的。具体来讲，石墨粉是碳的同素异形体，每个碳原子的外围与另外三个共价键合的碳原子连接。石墨粉是石墨研磨和研磨后的产品，石墨粉的电导率主要取决于其碳含量，石墨化程度，颗粒尺寸和形态。本实施例通过对石墨粉进行高温加热处理，使得石墨粉所含杂质被气化，从而去除，得到高纯度高导电率的导电碳材料。在一些具体的实施方式中，所述预定温度为采用等离子加热器直接对所述密封腔体内的石墨粉加热至2800℃，既节省能量，又能够获得高纯度导电碳材料。在一些实施方式中，所述等离子加热器是利用工作气体电离形成等离子体的高温和等离子体中自由电子与正离子复合时释放的能量进行的电加热，工作气体根据使用要求有氮、氢、氩，或氮和氩、氩和氢的混合气体等。气体电离形成的等离子体是由未电离的气体分子、原子以及总电荷量相等的正离子、自由电子和负离子组成的，其聚集态列在固态、液态和气态之后，称为物质的第四态。等离子体在总体上呈中性，但有较大的导电率，其运动主要受电磁力的支配。等离子体有很高的温度，气体电离的程度愈高，等离子体的温度也愈高。在一些实施方式中，采用等离子加热器对待净化材料进行加热具有温度高、功率密度大、热量集中的特点，且等离子体一般呈中性，可避免待净化材料的氧化和还原，还可在真空或惰性气氛中加热，与电子束加热和激光加热相比，设备和生产费用都较低。因此，本实施例采用等离子加热器对石墨粉进行直接加热净化，可有效提升热利用率，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用石墨粉替代沥青高温纯化生产导电材料的方法，其特征在于，包括步骤：/n将石墨粉放置于密封腔体内，并向所述密封腔体内通入惰性气体；/n将所述密封腔体内的石墨粉加热至预定温度，使所述石墨粉里的杂质气化，得到纯化的导电碳材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用石墨粉替代沥青高温纯化生产导电材料的方法，其特征在于，包括步骤：
将石墨粉放置于密封腔体内，并向所述密封腔体内通入惰性气体；
将所述密封腔体内的石墨粉加热至预定温度，使所述石墨粉里的杂质气化，得到纯化的导电碳材料。


2.根据权利要求1所述利用石墨粉替代沥青高温纯化生产导电材料的方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气、氩气、氖气和氦气中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述利用石墨粉替代沥青高温纯化生产导电材料的方法，其特征在于，所述密封腔体为耐高温密封坩埚。


4.根据权利要求1所述利用石墨粉替代沥青高温纯化生产导电材料的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯良节，
申请(专利权)人：柯良节，
类型：发明
国别省市：中国香港;81