低取向度储热石墨、制备低取向度储热石墨的组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及储热材料技术领域，公开了一种制备低取向度储热石墨、制备低取向度储热石墨的组合物及其制备方法，以所述储热石墨的总质量计，所述储热石墨包括65

【技术实现步骤摘要】
低取向度储热石墨、制备低取向度储热石墨的组合物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及储热材料
，具体涉及一种低取向度储热石墨、制备低取向度储热石墨的组合物及低取向度储热石墨的制备方法。

技术介绍

[0002]现有储热炭材料一般由粘接剂(例如沥青)和填料(例如天然石墨)经过模压成型后烧结而成。由于天然石墨自身是取向结构，经历压制过程之后，天然石墨大范围的取向，得到的块体材料往往具有较强的各向异性，因而热导率高。但是高度取也会导致垂直热导率与面向热导率数值相差较大，二者比值一般小于0.2。较大的各向异性不利于储放热过程的温度传递和温度均匀性。
[0003]因此，亟待提供一种取向度低且热导率高的储热炭材料。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的储热炭材料各向异性强的问题，提供一种低取向度储热石墨、制备储热石墨的组合物及其制备方法，该储热石墨具有取向度低且热导率高、抗压强度大的优点。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种低取向度储热石墨，以所述储热石墨的总质量计，所述储热石墨包括65
‑
85wt％的分散相石墨和15
‑
35wt％的连续相石墨；其中，所述分散相石墨为球形石墨，所述球形石墨的球度为0.5
‑
1；所述储热石墨的垂直热导率/面向热导率的比值为0.4
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0.8，所述储热石墨的面向热导率为50
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150W/mK。
[0006]本专利技术第二方面提供了一种制备低取向度储热石墨的组合物，所述组合物包括60
‑
80重量份的球形石墨和20
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40重量份的沥青，其中，所述球形石墨的球度为0.5
‑
1。
[0007]本专利技术第三方面提供了一种低取向度储热石墨的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0008](1)将包含球形石墨和沥青的组合物热压成型，得到成型材料；
[0009](2)将所述成型材料先进行碳化处理后进行石墨化处理，得到储热石墨。
[0010]通过上述技术方案，本专利技术所取得的有益技术效果如下：
[0011]1)本专利技术所提供的低取向度储热石墨的热导率高，抗压强度大，取向度低，垂直热导率/面向热导率的比值高于0.4，储热放热过程的温度传递稳定；
[0012]2)本专利技术所制备的低取向度储热石墨的制备方法，操作简单，适合工业化推广。
具体实施方式
[0013]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个
新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0014]本专利技术第一方面提供了一种低取向度储热石墨，以所述储热石墨的总质量计，所述储热石墨包括65
‑
85wt％的分散相石墨和15
‑
35wt％的连续相石墨；其中，所述分散相石墨为球形石墨，所述球形石墨的球度为0.5
‑
1；所述储热石墨的垂直热导率/面向热导率的比值为0.4
‑
0.8，所述储热石墨的面向热导率为50
‑
150W/mK。
[0015]其中，本专利技术的专利技术人经过研究发现，将球度为0.5
‑
1的球形石墨均匀的分散在连续相石墨中，可以降低储热石墨的取向度，增大垂直热导率/面向热导率的比值(λ
⊥
/λ∥)，使得储热材料的储热放热过程的温度传递更加稳定。
[0016]在一个优选的实施方式中，以所述储热石墨的总质量计，所述储热石墨包括75
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85wt％的分散相石墨和15
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25wt％的连续相石墨。
[0017]在一个优选的实施方式中，所述储热石墨的球度为0.8
‑
1。
[0018]在一个优选的实施方式中，所述储热石墨的垂直热导率/面向热导率的比值为0.6
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0.8。
[0019]在一个优选的实施方式中，所述储热石墨的面向热导率为80
‑
120W/mK。
[0020]在一个优选的实施方式中，所述储热石墨的密度为1.6
‑
2.1g/cm3，优选为1.8
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2.1g/cm3；抗压强度为10
‑
50MPa，优选为20
‑
40MPa。
[0021]本专利技术第二方面提供了一种制备低取向度储热石墨的组合物，所述组合物包括60
‑
80重量份的球形石墨和20
‑
40重量份的沥青，其中，所述球形石墨的球度为0.5
‑
1。
[0022]在一个优选的实施方式中，所述组合物包括70
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80重量份的球形石墨和20
‑
30重量份的沥青，其中，所述球形石墨的球度为0.8
‑
1。
[0023]在一个优选的实施方式中，所述球形石墨的平均粒径为25
‑
2000μm。
[0024]在进一步优选的实施方式中，所述球形石墨选自平均粒径为10
‑
25μm的球形石墨、平均粒径为25
‑
50μm的球形石墨、平均粒径为50
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100μm的球形石墨、平均粒径为100
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300μm的球形石墨、平均粒径为300
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600μm的球形石墨、平均粒径为600
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1000μm的球形石墨中的至少2种。
[0025]在本专利技术中，25
‑
50μm，50
‑
100μm，100
‑
300μm，300
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600μm指的是包括最小值，但是不包括最大值的区间，600
‑
1000μm指的是包括最小值，也包括最大值的区间。
[0026]在更优选的实施方式中，所述球形石墨选自平均粒径为10
‑
25μm的球形石墨、平均粒径为25
‑
50μm的球形石墨、平均粒径为50
‑
100μm的球形石墨、平均粒径为100
‑
300μm的球形石墨、平均粒径为300
‑
600μm的球形石墨、平均粒径为600
‑
1000μm的球形石墨中的至少3种。
[0027]在进一步更优选的实施方式中，所述球形石墨选自平均粒径为10
‑
25μm的球形石墨、平均粒径为25
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50μm的球形石墨、平均粒径为50
‑
100μm的球形石墨、平均粒径为100
‑
300μm的球形石墨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低取向度储热石墨，其特征在于：以所述储热石墨的总质量计，所述储热石墨包括65
‑
85wt％的分散相石墨和15
‑
35wt％的连续相石墨；其中，所述分散相石墨为球形石墨，所述球形石墨的球度为0.5
‑
1；所述储热石墨的垂直热导率/面向热导率的比值为0.4
‑
0.8，所述储热石墨的面向热导率为50
‑
150W/mK。2.根据权利要求1所述的储热石墨，其中，所述储热石墨的密度为1.6
‑
2.1g/cm3，优选为1.8
‑
2.1g/cm3；抗压强度为10
‑
50MPa，优选为20
‑
40MPa。3.一种制备低取向度储热石墨的组合物，其特征在于：所述组合物包括60
‑
80重量份的球形石墨和20
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40重量份的沥青，其中，所述球形石墨的球度为0.5
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1。4.根据权利要求3所述的组合物，其中，所述球形石墨的平均粒径为10
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2000μm；优选地，所述球形石墨选自平均粒径为10
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25μm的球形石墨、平均粒径为25
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50μm的球形石墨、平均粒径为50
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100μm的球形石墨、平均粒径为100
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300μm的球形石墨、平均粒径为300
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600μm的球形石墨、平均粒径为600
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1000μm的球形石墨中的至少2种；优选地，所述球形石墨的含碳量≥95wt％，优选≥97wt％；石墨化度≥85％，优选≥90％。5.根据权利要求3或4所述的组合物，其中，所述沥青为非中间相沥青或中间相沥青；优选地，所述非中间相沥青中间相含量为0，软化点为130
‑
250℃，优选...

【专利技术属性】
技术研发人员：段春婷，卫昶，梁文斌，刘均庆，郑冬芳，高光辉，盛英，文成玉，
申请(专利权)人：北京低碳清洁能源研究院，
类型：发明
国别省市：