一种掺杂可回收材料的石墨片的制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及石墨复合材料技术领域，具体涉及一种掺杂可回收材料的石墨片的制备工艺

【技术实现步骤摘要】
一种掺杂可回收材料的石墨片的制备工艺、产品及其应用


[0001]本专利技术涉及石墨复合材料
，具体涉及一种掺杂可回收材料的石墨片的制备工艺
、
产品及其应用
。

技术介绍

[0002]目前石墨片大多由石墨材料进行制备得到，对于在石墨材料中掺杂可回收活性炭材料的研究比较少，在提倡环保和可持续发展经济的环境下，如何能将可回收材料充分利用，并实现环保的效果是目前企业发展需要追求的目标，但可回收活性炭材料中含有的杂质比较多，并且杂质的含量会影响石墨片的导热系数
。
[0003]专利申请号为
CN202310344650.7
的中国专利公开一种减少杂质含量的石墨片制备工艺，采用了降低石墨中的金属杂质含量和沙石含量，提高石墨片的强度和韧性，提高石墨片的散热性；主要解决去除石墨中的杂质提高石墨片的散热性发的问题
。
[0004]因此，提供一种提升掺杂可回收材料制备得到的石墨片的导热系数的制备工艺是目前需要解决的主要技术问题
。

技术实现思路

[0005]为了解决上面问题，本专利技术第一方面提供了一种掺杂可回收材料的石墨片的制备工艺，包括以下步骤：
[0006]S1
：对回收活性炭材料进行处理得到回收活性炭材料
a
；
[0007]S2
：对天然膨胀石墨材料进行处理得到天然膨胀石墨材料
b
；
[0008]S3
：将回收活性炭材料
a
加入到天然膨胀石墨材料
b
中进行混合得到石墨复合材料；
[0009]S4
：将石墨复合材料进行石墨化处理后再进行压延，获得石墨片
。
[0010]本方案的一种实施方式，其中，所述压延的压力为
25
‑
30MPa
，压延时间根据石墨片的厚度进行定时
。
[0011]进一步地，所述压延的压力为
28MPa
，压延时间根据石墨片的厚度进行定时
。
[0012]本方案的一种实施方式，其中，所述回收活性炭材料选自水处理用活性炭材料
、
废气处理用活性炭材料
、
空气净化用活性炭材料中的一种或多种
。
[0013]进一步地，所述回收活性炭材料为水处理用活性炭材料，所述水处理用活性炭材料为椰壳活性炭材料
。
[0014]本方案的一种实施方式，其中，上述步骤
S1
中对回收活性炭材料进行处理的方法包括以下步骤：
[0015]A1.
冲洗：采用自来水对回收活性炭材料进行冲洗
20
‑
60min
；
[0016]A2.
加热处理：将回收活性炭材料放置到
500
‑
800℃
的高温炉中进行加热处理2‑
5h
；
[0017]A3.
加热浸泡：将回收活性炭材料放置到含有碳酸氢钠的水溶液中进行加热煮沸
5
‑
20min
；
[0018]A4.
粉碎
、
加热
、
研磨
:
将回收活性炭材料进行粉碎后，进行加热除水，并通过研磨机将颗粒状回收椰壳活性炭进行研磨成粉末状
。
[0019]本方案的一种实施方式，其中，上述步骤
S1
中对回收活性炭材料进行处理的方法包括以下步骤：
[0020]A1.
冲洗：采用自来水对回收活性炭材料进行冲洗
40min
；
[0021]A2.
加热处理：将回收活性炭材料放置到
650℃
的高温炉中进行加热处理
3.5h
；
[0022]A3.
加热浸泡：将回收活性炭材料放置到含有碳酸氢钠的水溶液中进行加热煮沸
10min
；
[0023]A4.
粉碎
、
加热
、
研磨
:
将回收活性炭材料进行粉碎后，放置到加热装置中进行加热至
110℃
加热
30min
除去水分，并通过研磨机将颗粒状回收椰壳活性炭进行研磨成粉末状
。
[0024]所述碳酸氢钠的水溶液中碳酸氢钠的质量含量为
10wt
％
。
[0025]为了有效去除回收活性炭材料中含有的杂质，专利技术人在实验过程中发现，通过采用自来水对回收活性炭材料进行冲洗
20
‑
60min
后可以减少回收活性炭材料吸附的污泥
、
金属离子及其他能溶于水并易冲洗掉的杂质，但去除杂质并不彻底，专利技术人发现采用加热处理，将回收活性炭材料放置到
500
‑
800℃
的高温炉中进行加热处理2‑
5h
，可有效去除回收活性炭材料吸附的污染物
、
有机物
、
微生物，但高温加热处理并不能有效去除回收活性炭材料微孔中吸附的金属离子，部分金属离子会导致制备得到的石墨片的导热系数降低
。
[0026]专利技术人在实验过程中发现，由于椰壳活性炭中的微孔结构会被污染物
、
有机物
、
离子物质
、
微生物进行填充，即使采用自来水对回收活性炭材料进行冲洗
20
‑
60min
也很难将金属离子物质冲洗去除彻底，这也降低了回收椰壳活性炭进行掺杂时制备得到的石墨片的导热系数，特别是钙离子
、
镁离子未彻底清除会降低石墨片的导热系数
。
[0027]为了提高石墨片的导热系数，专利技术人在实验过程中发现将回收活性炭材料放置到含有碳酸氢钠的水溶液中进行加热煮沸5‑
20min
，可以有效去除椰壳活性炭中附着的钙离子，提高石墨片的导热系数
。
[0028]本方案的一种实施方式，其中，石墨化处理包括将石墨复合材料放置到碳管炉中进行无氧焙烧，焙烧温度为
1000
‑
5000℃。
[0029]进一步地，所述石墨化处理包括将石墨复合材料放置到碳管炉中进行无氧焙烧，焙烧温度为
1000
‑
3000℃
，焙烧时间为2‑
5h。
[0030]本方案的一种实施方式，其中，石墨化处理包括将石墨复合材料放置到碳管炉中进行无氧焙烧，焙烧温度为
2000℃
，焙烧时间为
3h。
[0031]为了提高石墨片的导热系数，专利技术人在实验过程中发现采用碳管炉中进行无氧焙烧石墨复合材料，特别是焙烧温度为
1000
‑
5000℃
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种掺杂可回收材料的石墨片的制备工艺，其特征在于，该制备工艺包括以下步骤：
S1
：对回收活性炭材料进行处理得到回收活性炭材料
a
；
S2
：对天然膨胀石墨材料进行处理得到天然膨胀石墨材料
b
；
S3
：将回收活性炭材料
a
加入到天然膨胀石墨材料
b
中进行混合得到石墨复合材料；
S4
：将石墨复合材料进行石墨化处理后再进行压延，获得石墨片
。2.
如权利要求1所述的掺杂可回收材料的石墨片的制备工艺，其特征在于，所述回收活性炭材料选自水处理用活性炭材料
、
废气处理用活性炭材料
、
空气净化用活性炭材料中的一种或多种
。3.
如权利要求1所述的掺杂可回收材料的石墨片的制备工艺，其特征在于，所述
S1
中对回收活性炭材料进行处理的方法包括以下步骤：
A1.
冲洗：采用自来水对回收活性炭材料进行冲洗
20
‑
60min
；
A2.
加热处理：将回收活性炭材料放置到
500
‑
800℃
的高温炉中进行加热处理2‑
5h
；
A3.
加热浸泡：将回收活性炭材料放置到含有碳酸氢钠的水溶液中进行加热煮沸5‑
20min
；
A4.
粉碎
、
加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：范勇，方海龙，程亚东，薛伟，
申请(专利权)人：上海阿莱德实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：