高性能膨胀石墨、可膨胀石墨制备技术工艺配方资料精选
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2024新版《高性能膨胀石墨、可膨胀石墨制造工艺配方精选汇编》
【资料页数】707页 (大16开 A4纸)
【资料内容】制造工艺及配方
【项目数量】70项
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树脂结合剂金刚石砂轮硬度高,强度大,研磨能力强,主要用于研磨高而硬的合金、非金属材料、切割硬而脆硬质合金、非金属矿物等。如硬质合金、陶瓷、玛瑙、光学玻璃、半导体材料、蓝宝石、人造宝石材料和耐磨铸铁、石材等。近几年来,随着我国科学技术的不断进步,超硬材料的独特性能得到不断的开发利用,超硬材料制品技术水平不断提高,应用领域不断扩展,超硬材料制品行业已经成为国民经济和国防建设不可缺少的重要组成部分。
本资料收录了国内外著名金刚石磨具生产制造与研究院校的最新专利技术成果;制造工艺配方包括制造磨料原料组成、金刚石树脂结合剂配方、配制、混合、热压成型、固化及机械加工等生产工艺、产品性能测试及标准、解决的具体技术问题、产品制作实施例等等,是企业提高产品质量和发展新产品的重要、实用、超值和难得的技术资料。
1 磨削砂轮及其制备方法
磨削砂轮的制备方法,磨料分布均匀,粘合剂质量稳定,与磨料的相容性好。此磨削砂轮还具备硬度大,韧度高、耐磨性好的优点。
2 高湿润性磨料磨具用酚醛树脂及其制备方法
通过对酚醛树脂进行改性,在酚醛树脂材料中引入聚乙烯硅氧烷衍生物,其中聚乙烯硅氧烷衍生物为网状结构,增大了酚醛树脂的强度,聚乙烯硅氧烷衍生物中的醚键使改性后的酚醛树脂具有一定的韧性和弹性形变,可以缓冲磨削压力;聚乙烯硅氧烷衍生物中硅氧烷的引入可以在酚醛树脂和磨料磨具之间架起分子桥,使制备的磨料磨具用酚醛树脂具有较高的湿润性,从而提高酚醛树脂与磨料磨具之间的粘结强度和相容性。
3 金刚石树脂砂轮及其制备方法
先将纳米金属氧化物加入聚酰胺酸溶液中分散均匀,后加入金刚石磨料混合均匀,经过冷冻干燥、热亚胺化,得到聚酰亚胺复合气凝胶包覆金刚石磨料,然后采用硅烷偶联剂对其进行改性,再与无机填料、热固性聚酰亚胺树脂混合均匀,热压成型后,将得到的毛坯加热固化即得。本发明的金刚石树脂砂轮对金刚石磨料的把持能力得到显著提升,从而有效提高了金刚石磨料的利用率,延长了金刚石树脂砂轮的使用寿命,有利于节约磨削加工的成本。
4 用于切割的砂轮及其制备方法
包括按照以下质量分数计算的原料制备:磨料75.1~81.6%、树脂粘合剂11.8~16.5%、增强剂1.6~3%、增韧剂1.1~1.9%、助料3~3.5%;其中,磨料由白刚玉、碳化硅及碳化硼组成;树脂粘合剂由酚醛树脂粉和环氧树脂液组成;增强剂由氧化锌、氧化锆、氧化镧及氧化铈组成;增韧剂由聚乙烯醇缩丁醛和羧基丁腈橡胶组成;助料由无水乙醇和咪唑组成。用于切割的砂轮具有良好的切割机械强度、切割性能、抗冲击性及稳定性,通过本发明制备的用于切割的砂轮的组织均匀、性能稳定,砂轮的切割效率提高,其使用寿命延长。
5 磁性材料抛光用砂轮及其制备方法
金刚石磨料7%~20%;结合剂包括环氧树脂粉末35%~45%、纳米二氧化硅溶胶10%~20%、超细氧化铈和氧化镧组合物5%~10%、增强纤维5%~10%、造孔剂5%~15%。通过调整磨料层和结合剂各组分重量,可满足产品高表面质量、高电感要求,解决了此类产品加工表面质量差、加工效率低的问题,同时此砂轮兼具使用寿命长、磨削效果好的特点。
6 树脂砂轮用酚醛树脂及其制备方法
通过金刚烷改性二羟基二苯醚和苯酚与甲醛反应制备酚醛树脂,金刚烷具有高热稳定性、化学稳定性、物理稳定性、出色的硬度和耐磨性,在酚醛树脂结构中引入金刚烷,提高了酚醛树脂的耐高温性能、耐磨性和机械性能;同时引入的刚性苯环结构进一步增加了酚醛树脂的耐热性;本发明制备的树脂砂轮用酚醛树脂具有高韧性、高耐热性和耐磨性,在高性能材料制备方面具有广阔的应用前景。
7 针对陶瓷大板中磨工序的树脂磨块及制备方法
该树脂磨块由如下重量份数计的组分制备而成:改性树脂液20‑30份,固化剂15‑30份,稀释剂1‑3份,泡沫铜粉10‑30份,PVB粉3‑10份,白炭黑1‑5份,绿硅5‑15份,金刚石5‑15份;改性树脂液由质量比为1:(1‑3)的环氧树脂E44与酚醛环氧树脂F51制备而成。磨块能提高磨块的锋利度和使用寿命,且抛光打磨所得陶瓷大板表面无磨花,砖面平整度高,日光灯下光线无弯曲。
8 树脂砂轮及其制备方法和应用
包括:硬质磨料、软质磨料、固体润滑剂、摩擦促进剂、硅烷偶联剂、结合剂和填料。树脂砂轮经机械湿法细化研磨、喷雾干燥造粒、热压与固化、砂轮修型与工作面修整等步骤制备而成。提供的树脂砂轮可以应用于轴、孔、齿等各类磨损或接触疲劳工况零件表面金属或合金修复层的精密加工处理,在提高修复层表面加工质量的同时,通过磨削过程中砂轮自修复成分与修复层表面的摩擦化学反应,实现修复层硬度、弹塑性、韧性等力学性能的加工强化。
9 树脂砂轮及其制备方法
包括:磨料90‑110份、酚醛树脂液9‑11份、酚醛树脂粉19‑21份、活性助剂20‑40份,萤石粉2‑4份,润湿剂3‑5份,固化剂1‑3份;本发明在磨料100重量份、酚醛树脂液10重量份、酚醛树脂粉20重量份、活性助剂30重量份,萤石粉3重量份,润湿剂4重量份,固化剂2重量份时,生产出来的砂轮中的气孔的较多,且也较为均匀,能够在砂轮转动工作时,散热效果得到提升,解决了现有的树脂砂轮气孔数量占比不多的问题。
10 注塑成型橡塑结合剂砂轮及其制备方法
原料组分按质量份计,包括改性TPU 100份、高苯橡胶10‑30份、助剂0.5‑1.5份、石蜡粉10‑20份、氧化铝空心玻璃球10‑30份、玻璃纤维10‑40份、助磨剂1.5‑6份、覆膜磨料80‑200份。本发明成功将PA66HTN501和高苯乙烯橡胶SH860融合运用为磨具的结合剂,填补了国内空白;产品采用注塑成型工艺,生产效率远远高于普通砂轮的加工效率,大幅降低了生产成本,且生产过程中无污染;产品结构设计适用范围广,所有异性磨具均可生产,产品可薄、可厚、可叠加安装使用,且装配方便。
11 异型树脂金刚石周边磨砂轮及其制备方法与应用
其可以将齿轮刀粒通过一个砂轮,在一台设备下,同时加工成型,降低了齿轮刀粒的加工时间,提升了齿轮刀粒的制作效率以及精度。将2台设备使用的2个超硬砂轮整合一个砂轮上,创造性用一台设备、一种异型树脂周边磨砂轮,完成齿轮刀粒的加工,提升了产品的加工效率,降低设备的投入以及资源的浪费,使产品获得了更高的性价比,从而让产品更具有市场竞争力。
12 高强度超薄切割砂轮及其制备方法
高强度超薄切割砂轮,主要由如下重量份数的原料制成:磨料60‑70份、酚醛树脂液12‑15份、填料8‑10份、酚醛树脂粉5‑8份、环氧树脂3.5‑4份、聚乙烯缩丁醛2.3‑2.6份、硼纤维0.2‑0.5份、增强剂2‑3.5份;填料为冰晶石、石膏、钛白粉、氧化锆中的至少两种;增强剂由硝基苯磺酰氯、邻苯二胺、固体酸按摩尔比(0.78‑1.2):(0.45‑0.6):(0.015‑0.028)组成。本申请的高强度超薄切割砂轮可用于金属工件加工,其具有强度高、韧性好、不易开裂的优点。
13 陶瓷中板加工用的树脂结合剂磨轮及其制备方法
该树脂结合剂磨轮由如下质量百分数计的组分制备而成:金刚石10‑25%、聚酰亚胺树脂粉20‑35%、铜锡合金粉12‑18%、120目β‑碳化硅5‑15%、400目β‑碳化硅8‑18%、氧化锌5‑15%、六方氮化硼5‑15%,上述组分的质量百分数之和为100%。陶瓷中板加工用的树脂结合剂磨轮通过配方调整,更适合微波烧结工艺,提高了树脂胎体对金刚石的把持力,从而解决陶瓷中板加工用的树脂结合剂磨轮的锋利度和寿命问题。
14 用于加工多晶金刚石片超硬精磨砂轮及其制备方法
其主要由下述质量份的原料制成:金刚石:20‑50质量份;纳米氧化铜:5‑20质量份;碳化硅:10‑30质量份;氧化锆:5‑15质量份;冰晶石:1‑6质量份;液态树脂结合剂:10‑35质量份;玻璃空心球:1‑5质量份;偶联剂:0‑3质量份。该砂轮可用于精磨加工多晶金刚石片用,具有加工效率高和加工后的金刚石片表面面型好,可直接流转进入后道抛光工序,减少抛光加工量,提高加工效率和质量。
15 自润滑树脂切割片及其制备方法
包括如下质量份数的原料:棕刚玉磨料40‑45份,胶黏剂25‑35份,固化剂2‑4份,润滑剂5‑10份;胶黏剂由胶黏树脂和溶剂混合而成;所述胶黏树脂由环氧树脂、聚醚砜和硝酸镧按照质量比(4‑7):(2‑3):(0.8‑1.2)组成。具有提高切割片的耐磨损性能的优点。
16 树脂结合剂超硬磨料砂轮及其制备方法
原料组成:磨料75~120份,树脂结合剂46~63份以及辅料30~45份。将键能更高的Si‑C键和Si‑O键引入了酚醛树脂的大分子结构中,同时在酚醛树脂分子链中接入环氧基团,此种做法可大大提升砂轮的耐热性能与机械性能。还将磨料表面进行包覆铁处理,再结合制备的树脂结合剂,使制备的砂轮的机械强度以及耐热性能都有所提升。
17 用于干磨的双马聚酰亚胺树脂砂轮
改性双马聚酰亚胺树脂粉中至少添加如下外加剂:增韧剂、抗氧化剂、分散剂,增韧剂为聚甲基丙烯酸甲酯,抗氧化剂为1010:四[β‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,分散剂为硬脂酸酰胺。通过外加剂改性双马聚酰亚胺树脂,增韧剂聚甲基丙烯酸甲酯,提高树脂的韧性和强度;抗氧化剂1010,使用过程中不容易氧化从而提升树脂粉的寿命;分散剂硬脂酸酰胺,改善了韧性、加工过程中更均匀分散,提高致密度,三方面综合改性,整体上至少提高了双马聚酰亚胺树脂30%使用寿命。
18 高性能树脂砂轮配方及制备方法
二元复合改性树脂的制备工艺包括以下步骤:将干燥后的环氧树脂、羟基丙烯酸树脂,加入三口烧瓶中,匀速搅拌并升温,再加入羧基化氧化石墨烯,并加入质量分数为10%的稀硫酸,继续升温,恒温搅拌得到即为二元复合改性树脂,树脂砂轮具有抗氧化性能、耐温性能、抗热冲击性能、柔韧性、抗菌、防螨、远红外发热、抗紫外性能,满足树脂砂轮应用于不同场景的需求。
19 固结磨料抛光轮及其制备方法
用于硅片的背面减薄,利用化学反应的能量变化减小工件表面原子间势能,将抛光表面的硅氧化为较软的SiO<subgt;2</subgt;形成软化层,降低表层延性区的材料去除所需能量,使得软化层在机械摩擦的作用下易被去除,减少了对硅片表面的损伤,提高了硅片的表面质量,且该抛光轮制备工艺简单、成本较低。
20 高强度酚醛树脂结合剂金刚石砂轮的制备工艺
利用KH550对碳化硅微粉表面处理,然后引入的氨基在醋酸催化体系中,与对羟基苯甲醛的醛基进行反应,得到酚羟基改性碳化硅,从而在碳化硅表面修饰了酚羟基,然后作为聚合位点,与苯酚和甲醛进行反应,得到的碳化硅接枝酚醛树脂作为金刚石砂轮片的结合剂,酚醛树脂结合剂金刚石砂轮具有强度高,耐磨性好,磨削比大,磨削性能优良的优点。
21 基于聚酰亚胺树脂的高耐磨砂轮及其制备方法
该砂轮由下述重量百分比的原料制成:聚酰亚胺35~47%、无机磨料38~57%、锌粉2~18%;制备方法包括以下步骤:S1、热塑性聚酰亚胺树脂的制备;S2、准备无机磨料;S3、无机磨料预处理;S4、混合聚酰亚胺树脂;S5、热模压成型;S6、二次固化;砂轮能够加工高硬度物体,并且使高硬度物体表面光洁度得到改善、不见磨痕,另外提高对高硬度物体的磨削效率以及提升砂轮的工作寿命。
22 用于切割和打磨牙科齿材的砂轮切割片及其制备方法
用于切割和打磨牙科齿轮的砂轮切割片,包括以下质量百分比的组分:24~28%单晶刚玉、16~22%白刚玉、4~7%锆刚玉、4~7%陶瓷刚玉、10~14%氧化铝、9~12%酚醛树脂液、9~12%酚醛树脂粉、5~8%补强材料、3~6%三氧化二铁。砂轮切割片用于切割和打磨牙科齿材时,切割端口不会发黑,端口不会出现毛刺,同时所述的切割片即锋利又耐切,能够有效的减少切割片更换次数,提高生产效率。
23 光伏玻璃加工用砂轮及其制备方法
采用短切碳纤维作为增强材料再与磨料混合获得干粉料,在真空排除浆料中气泡后,液态石蜡在模具中进行固化固化,在高温烧结时石蜡逐渐裂解碳化,碳纤维以短切纤维状均匀分布于砂轮组织中,从而达到增强结构,并且浇铸法成型,组织密度均匀一致,烧制过程中不易开裂。
24 无缝钢管用石墨烯树脂结合剂砂轮及其制备方法
砂轮采用氧化石墨烯、硼锌酸、二硫化钼和酚醛树脂发生共聚反应,制备石墨烯改性酚醛树脂,与黄铁矿硫化物、冰晶石、硫酸钾等无机盐功能性材料组成砂轮结合剂,硫化物、氟化物等粒度亚微米级功能性材料与高分子树脂复合成核,大幅度提高结合剂与磨料的把持力,高速磨削条件下的工件烧伤问题。该制备方法通过配方内磨料、结合剂、湿润剂、辅料制备砂轮成型料,通过分次投料,一次冷、热压成型,两次固化及双相增强复合技术和结构制备的磨大型无缝钢管用石墨烯树脂结合剂砂轮,大幅度提高砂轮的抗拉抗折强度和磨削率,解决了在密闭条件下砂轮高速高效重负荷耐高温磨削的行业技术难题。
25 研磨轮及研磨盘合成与制造工艺
研磨轮和研磨盘以酚醛树脂空心球作为填充剂,提高研磨工件的光洁度,有助于提高研磨效率;润湿剂采用的是糠醛和液体丁腈橡胶的结合,协同提高研磨轮及研磨盘的耐磨性,降低磨损,寿命更长。工艺采用了4个温度阶段在烘箱中对毛坯进行固化,保证了研磨轮及研磨盘的强度。
26 高自锐性金刚石砂轮及其制备方法
该砂轮由下述重量百分比的原料制成:金刚石磨料25‑50%、碳化硅磨料10‑30%、混杂改性纤维0.5‑5%、氧化铬粉1‑10%、铬碳化铝粉0.5‑5%、伊利石粉1‑10%和共混改性树脂粉30‑60%。在同等条件下磨削IGBT模组实验块,砂轮的光洁度Ra不超过0.5μm,可耐用6.5h以上,磨削效果要明显优于现有砂轮。
27 磨轮及其制备工艺
包括金刚石45‑55份、氧化铝12‑18份、树脂8‑13份、石英砂10‑16份、卤磷酸钙荧光剂1‑3份和磁铁2‑5份,上述原料均为颗粒状。本发明通过向磨轮原料中添加卤磷酸钙荧光剂,当磨轮自身在打磨过程中发生磨损时,在黑暗条件下观察打磨所产生的碎屑中的荧光亮度,能够通过荧光的亮度更加直观的判断磨轮的磨损情况,此外通过在磨轮的原料中添加磁铁,可以利磁铁的磁力在铁质工件的打磨过程中吸附打磨所产生的碎屑,以此能够方便的对碎屑进行收集再利用,也能够通过吸附碎屑减小碎屑飞溅所带来的危害。
28 高强度高效切割树脂砂轮及其制备方法
该种高强度树脂砂轮采用改性单宁和糠醇交联形成单宁树脂,制备的树脂砂轮避免了酚醛树脂基砂轮片的稳定性差以及含有甲醛等有害物质的缺点,并且具有较好的耐热性、耐水性以及优异的力学性能。
29 高光泽弹性磨块及其制备工艺
树脂由酚醛树脂和密胺树脂复配而成。以酚醛树脂和密胺树脂组合作为结合剂,采用优选的金刚石为主磨料,以纳米二氧化硅、氧化铈为辅助磨料,以硫酸钡为填料,以硬脂酸锌为润滑剂和脱模剂,以预处理过后的氯化钠为成孔剂,配以适量的分散剂和螯合剂,获得的磨块具有足够的锋利度和良好的使用寿命,经该磨块抛光后的瓷砖产品光泽度较高,且不容易起雾,不易产生划痕,在精抛磨头上使用上述磨块后,瓷砖的光泽度可达到90度以上。
30 改变耐用度的树脂砂轮制备方法及其产品
包括混料、成型、固化步骤,原料包括磨料氧化铝、结合剂酚醛树脂液体和酚醛树脂粉体、填充材料增强玻璃纤维和颜料,在技术方案中通过改变酚醛树脂粉体和酚醛树脂液体的比例,结合增加原料组分二氧化硅;大幅提升了产品树脂砂轮的耐用度40%以上,所述二氧化硅粒度为400以细的粉末状物质,表面积大于280m/g(HT3)。
31 陶瓷抛釉砖用的高光弹性磨块及其制备方法
该高光弹性磨块由如下重量份计的组分制备而成:金刚石5‑8份、碳化硅15‑20份、树脂粉结合剂50‑55份、填料15‑20份、经表面处理的空心玻璃微球10‑20份;所述经表面处理的空心玻璃微球的粒径为180‑240μm。通过配方与工艺调整,能够达到陶瓷抛釉砖的上光要求,同时解决弹性磨块在打磨过程中的脱胶问题,提高了弹性磨块的使用寿命,降低了生产成本。
32 用于超薄蓝宝石玻璃的切割砂轮及制备工艺
结合于所述砂轮基体上的磨料层,磨料层按重量份数包括金刚石磨料50‑60份、树脂结合剂15‑20份、增强纤维10‑20份、造孔剂5‑10份、导热剂3‑5份、填料3‑8份;其中,增强纤维为网状结构。增强纤维网具有“骨架”的作用,更好的保证切割砂轮空间内孔洞的稳定性、以及与增强纤维网结合的树脂结合剂的稳定性,使得孔洞仅存在于树脂结合剂之间,而不会脱离树脂结合剂后位于磨料之间,提高了磨料的相对稳定性,从而提高切割砂轮的寿命。
33 PAI树脂基砂轮及其制备方法
将片层簇状PAI树脂作为结合剂与磨料、酸性有机物采用预应力混合手段混合后进行热模压成型、二次固化后即可制成PAI树脂基砂轮;本发明方法制得的砂轮磨料分散均匀,具有更高的耐热性,砂轮致密度高、强度高、耐磨、耐热、韧性好,对工件的磨削的加工时间短,磨削后工件表面光洁度高。
34 树脂软刀及其制备方法
树脂软刀的组成配料包括金刚石、树脂结合剂及填料,包括以下步骤:获取树脂软刀的组成配料并混合以得到混合料;将所述混合料放置于热压模具内,并采用热压设备热压,从而获得成品。上述的树脂软刀能够使得树脂软刀具备强度高、质量轻以及极佳的导电性能,且能够使得制备的树脂软刀在切割工件时不易出现毛刺、拉丝、崩边等品质问题,工件的成品率高,生产效率高,且树脂软刀的切割寿命较长。
35 新型镜面抛光PVA海绵砂轮及其制备方法
砂轮保障其具有较强耐磨力和磨削力的同时,并基于其体系独特的气孔结构,可使砂轮在磨削工件时能迅速排除磨削热,不发生堵塞,实现稳定、长时间连续研磨;另一方面,基于其体系内结合剂具有缓冲性的特点,使砂轮在运转及与工件接触时,磨料的刃尖产生相应振动,使磨料切入均匀化,不会对研磨面产生较深划痕,最终得到均匀的、呈镜面的加工表面。
36 用于钛合金精密加工的磨抛一体化砂轮及其制备方法
制备的钛合金高效超精密磨削的砂轮的抗冲击强度处于120~127 kJ/m2范围内,洛氏硬度处于73~77HRA范围内,组织号为10~12;气孔率为24%~40%,可用于多种型号钛合金的精密磨削加工,在加工节拍为15~30秒/只的条件下,不仅能够保证一次磨削去除量2μm以上、尺寸精度高、外观亮度均匀,而且表面粗糙度Ra达到0.05μm以下。
37 白色高光弹性磨块及其制配方法
通过加入W500白树脂粉,可将弹性磨块的颜色更改为白色,从而解决了瓷砖磨抛后瓷砖染上磨块自身的颜色的问题,且可提高瓷砖的抛光效果,上光效果好,良品率高,并且抛光效率高,可快速将瓷砖打磨至所需光度;同时,各种原料的粒度均控制在60#以下,使造出来的弹性磨块上的孔洞均匀,也避免了因造孔尺寸太大造成瓷砖表面磨花的问题。
38 轻质环氧树脂砂轮及其制备方法
碳化硅微粉100份;环氧树脂E44 25份;酚醛树脂液5份;发泡剂DRD‑001 4‑12份;甲基甲氧基聚硅氧烷3份;预泡粉8‑24份;蓖麻油2份;固化剂5933份;白云石粉3份;炭黑0.3份;制法的步骤:1)制备预泡粉;2)混料;3)混料后放进真空螺旋挤出机,通过10mm孔径挤出;4)挤出料倒入模套中,常温固化,固化完成后脱模;5)脱模的砂轮放置在155℃的烘干炉内烘干,烘干时间为36小时,砂轮制成。具有质量轻、硬度高、导热性能好、磨削性能好、不吸水的优点。
39 磨料制品及其制备方法
该多孔基底具有在相对的第一主表面与第二主表面之间延伸穿过该多孔基底的开口。磨料涂层设置在多孔基底的第一主表面的仅一部分上。磨料涂层包括设置在多孔基底的第一主表面的仅一部分上的功能层、设置在功能层的与多孔基底相对的至少一部分上的底胶层,和磨料颗粒。功能层和底胶层各自包括化学交联的粘结剂。功能层完全堵塞开口的第一部分并且不完全堵塞开口的第二部分,这允许被研磨的尘屑通过磨料制品。本发明还公开了制备磨料制品的方法。
40 树脂基砂轮用自润滑复合填料及其制备方法
填料包括粘接剂、补强填料、润滑剂和纤维材料,粘结剂包括液态树脂粘结剂和粉末态树脂粘结剂。首先将各原料进行干燥处理,对补强填料、润滑剂、纤维材料进行表面改性处理,然后将各原料混合。对于液态树脂粘结剂,直接搅拌混合均匀得到待固化混合料;对于粉末态树脂粘结剂,将各原料混合球磨后得到待固化混合料;将待固化混合料在相应固化条件下固化成型,得到成型块料,破碎过筛后得到填料颗粒,再进行偶联改性和/或表面金属层镀覆处理,得到自润滑复合填料。本发明用作填料制备砂轮,能起到润滑、减摩的作用,从而降低磨削温度、提高工件表面质量、延长砂轮使用寿命。
41 抛釉磨块及其制备方法
包括以下质量份的物质:W60白树脂40‑46份、氧化铝8‑12份、碳化硅15‑25份、金刚石7‑9份、氧化锌5‑7份、缩丁醛7‑9份和硫酸钡4‑6份。本发明提出一种抛釉磨块及其制备方法,具有适中的锋利度、抛釉磨块的基体包裹金刚石明显有力的优点。
42 结合剂及用其制备的超细金刚石砂轮
热固性环氧树脂粉25‑50%、短纤维5‑10%、热塑性弹性体20‑40%、气凝胶粉末5‑25%、发泡剂2%‑15%。其将结合剂和金刚石按质量比3:7‑5:5混料,制备获得。该超细金刚石砂轮能够满足现有半导体晶圆材料及超薄液晶玻璃面板材料的高光洁度。高表面质量、高精度等加工要求。
43 微波均匀固化的退役碳纤维增强树脂薄片砂轮及制备方法
微波均匀固化的退役碳纤维增强树脂薄片砂轮,包括磨削体;所述磨削体两侧的表面设置有增强网片;所述磨削体,包括以下体积百分比的原料:磨料15~25%、树脂结合剂40~50%、树脂液5~10%、石墨5~15%、短切纤维10~20%。制备的砂轮与传统树脂薄片砂轮相比,节能环保,实现了资源的二次利用,提高了砂轮的整体强度和韧性,工作状态下其轴向变形、径向变形减小,使得加工精度、加工品质得到极大改善。
44 超硬材料砂轮及其制备方法
自锐性金刚石30‑50份,聚酰亚胺树脂粉20‑40份,硼酸铝晶须10‑40份。该超硬材料砂轮可以解决现有LED陶瓷基板材料切割加工过程中存在的问题,满足切割加工需求,改善切割品质,减小砂轮切割过程中的偏摆,产品切割垂直度可达到90±1°,降低崩瓷尺寸(最大崩瓷尺寸≤20μm),大幅提高砂轮的使用寿命,使用寿命可达到200m以上。
45 难加工材料磨削用砂轮及制备方法
该砂轮锋利性好、修整次数少,对难加工材料的适配性高,解决了现有同类产品难加工、加工效率低的技术难题。该砂轮制备过程中采用新的修整工具和修整工艺提高了砂轮磨料层磨料的出刃高度,提高了砂轮的整体修锐效果,从而提高其锋利度,改善了该类工件的加工效率,解决了现有高温合金、复合陶瓷涂层及钛合金等难加工材料可加工性难的技术问题。
46 用于钛合金切割高性能砂轮及其制备方法
包括如下选取的材料,如立方氮化硼,液体酚醛树脂、环氧树脂粘合剂、冰晶石、氧化铝、镧元素、铈元素、石墨烯、金刚石微粉、碳化钨、碳化钛和碳化钽。该用于钛合金切割高性能砂轮及其制备方法,通过设置升降机构,实现对原料充分搅拌,提高原料混合程度的效果,转动机构在带动原料桶以及位于原料桶内原料实现离心运动的同时,通过升降机构既能将原料进行水平方向的搅拌,还使得原料在原料桶内从下侧流动到上侧进行竖直方向上的搅拌,从而实现对原料充分混匀。
47 用于硅片精密抛光的磨抛轮及其制备方法
由毡基体、磨料和树脂结合剂三部分组成;以体积百分比计,毡基体50%~95%,磨料5%~50%;树脂结合剂为毡基体和磨料总质量的1%~5%。将该磨抛轮用于硅片的抛光,可以提高硅片表面质量,减少硅片的表面损伤,且耗时短,成本低,抛光过程中无需添加研磨液或抛光液,绿色环保。
48 高强度复合型砂轮磨具及其制备方法
配方包括白刚玉、棕刚玉、黑刚玉、单晶刚玉、烧结刚玉、铬刚玉、锆刚玉、微晶刚玉、金刚石、碳化硅、石英砂、长石、合成树脂和固化剂,方法包括步骤一,称取原料;步骤二,原料混合;步骤三,混料注模;步骤四,干燥固化;步骤五,冷却成型;所述步骤三中,压机内的温度为85‑90℃,压力为10‑20MPa,压制时间为10‑15min,相较于现有的砂轮磨具,采用合成树脂、固化剂以及各类刚玉的混合应用,提高了其整体的力学性能;通过加入绿碳化硅,提升了其导热性,增强了其散热能力,延长了砂轮的使用寿命;本发明通过加入大量的石英砂,来控制整体的生产成本,有利于产品的推广。
49 使用寿命长的砂轮磨具及其制备工艺
包括步骤一,原料称取;步骤二,金刚石处理;步骤三,磨料制备;步骤四,填料处理;步骤五,混合搅拌;步骤六,模压煅烧;步骤七,高温烧结;对金刚石球磨制成金刚石微粉,随后在金刚石微粉表面镀上镍层,在保证了金刚石硬度的情况下,有效的降低了金刚石微粉的导热系数,避免了金刚石导热造成的树脂碳化的情况,减少了磨料脱落的情况,采用改性耐热酚醛树脂和聚酰亚胺树脂按照1∶1的重量份数混合作为结合剂,提升了树脂结合剂的耐热性;采用铜粉、碳化硅微粉、氧化铬和冰晶石混合作为填料,冰晶石和铜粉在熔融状态下吸热储热,大大延长了磨具的使用寿命。
50 树脂基复合结合剂磨盘及其制备方法
将磨料、金属粉、金属氧化物粉、树脂粉混合成型后烧结,然后破碎,得到磨料物;再将树脂粉、添加剂与磨料物混合后热压成型,然后硬化,得到磨削体;再将磨削体与基体复合,得到树脂基复合结合剂磨盘。采用与现有技术不同的思路,从磨盘配方以及制备工艺着手,先将磨料、金属粉、金属氧化物粉、树脂粉混合成型后烧结,然后破碎,得到磨料物,与现有制备磨盘的方法不同,得到的产品研磨能力很强,磨削比很高,磨削过程中磨耗较小,磨削过程中修整和更换磨具次数低于现有磨具,还具有较长的使用寿命,并节约了修整和更换磨具所需的时间,生产效率大幅提升。
51 树脂砂轮及其制备方法
主要由磨料、结合剂、填料、添加剂组成,填料主要由如下原料制成:半水石膏粉、铝矾土、聚酰胺蜡微粉、陶瓷粉末、粘结剂;制备方法,包括如下步骤:(1)混合物A制备:将磨料、结合剂混合,得到混合物A;(2)混合物B制备:将填料、添加剂、步骤(1)制得的混合物A混合,得到混合物B;(3)压制成型:将混合物B放入模具中进行压制、干燥、硬化,即得树脂砂轮毛坯体;(4)制孔:在树脂砂轮毛坯体上开设平面孔,即得。本申请制得的树脂砂轮散热性好,耐磨性较佳。
52 无甲醛树脂粘结剂及其制备方法
通过环氧端基聚硫橡胶为增韧剂进行添加,同时将环氧端基聚硫橡胶先进行预反应处理,通过90摄氏度‑100摄氏度范围内进行预反应,将预反应后的增韧剂添加到原料中,通过预反应后的增韧剂添加到原料中促进原料中的甲醛释放,从而减少后期粘接剂的甲醛释放量,进而提高了粘结剂的环保等级。
53 一种树脂金刚石磨片的制备方法
步骤1、将制备好的冷压坯放入热压模具里,再将尼龙勾布放入冷压坯上;步骤2、将装模完毕的热压模具放入平板硫化机进行热压成型;a、热压破碎:第一次热压的热压压力为200‑250kg/cm2,时间3‑5s;将冷压坯碎粒成均匀填入热压模具的颗粒腔体内;b、热压烧结:第二次热压的热压压力为50‑100kg/cm2,时间5‑7min;第二次热压为现有热压烧结工艺,破碎的冷压坯烧结成型磨片工作层;步骤3、开模取出磨片工作层;步骤4、用胶水将磨片工作层的背面与尼龙绒布胶合在一起,制得树脂金刚石磨片;使用冷压坯进行二次热压成型磨片,布料均匀,且节省称料、刮料等步骤,生产效率高、劳动强度低、无粉尘污染、产品稳定性高且良品率高。
54 取向增强型树脂金刚石磨轮及其制备方法
以金刚石作为磨料,在结合树脂中加入碳化硅、无机填料和增强纤维,增强纤维可作为散热通道,提高磨轮的耐热性,同时通过增强纤维与碳化硅、无机填料的结合,能提高强度,提高磨轮在磨削方向上的增韧、增强效果,具有更强的金刚石把持力以及磨削面的润滑性。
55 改性PA-66复合树脂金刚石磨具及其制备方法
磨料为:金刚石和绿碳化硅;填充料为:硫酸钡晶须、超细氧化铝和硬脂酸镁;结合剂为:三聚氰胺甲醛树脂粉和PVB;改性剂为:氧化钇纳米改性PA‑66橡胶粉;各原料重量组成为:磨料20‑25份,填充料16‑25份,结合剂36‑52份和改性剂8‑15份。提供的磨具韧性、弯曲强度、磨料间的结合强度更好,进一步提高了磨具的磨削效率和使用寿命,同时被抛磨的产品光洁度更高,抛光效果更好。
56 复合结合剂砂轮及其制备方法
制备的复合结合剂超硬砂轮在磨削外延片时可以达到纳米级磨削表面质量,且砂轮有一定自锐性强,锋利性好。在加工碳化硅晶体外延片的精加工上具有明显优势,能够解决现在碳化硅晶体外延片的背减加工难题。
57 半导体塑封体研磨用树脂基金刚石磨轮及其制造方法
树脂基金刚石磨轮由铝合金基体和粘接在铝合金基体上的研磨块组成;研磨块由包含质量百分比分别为40‑50%树脂结合剂、45‑50%金刚石粉体和5‑10%辅助剂,经混料和压制成型后得到;所提及配方与工艺制造的磨轮,在研磨过程中不会对产品表面划伤,有益于客户的良品率提升,降低客户的产品成本;延长了磨轮更换周期,节约了更换磨轮时间,降低客户单件产品的生产成本,提升了产品竞争力。
58 大规格树脂超薄切割片及其制备方法
大规格树脂超薄切割片采用无捻网片大大降低切割片自身产生应力;通过改变切割片的平型结构,采用厚度由中心向边缘渐变式递减来抵抗砂轮内部产生的应力,并采用合理的硬化处理和降温在保持切割片正常工作性能的同时,大大减少了因翘楞不平而导致的切割片报废问题。
59 石英板磨块及其制备方法
石英板磨块按质量百分比包括:粘结剂35~60%、磨料5~25%、填充料10~25%、造孔材料1~15%;然后将所述粘结剂、磨料、填充料和造孔材料通过混料、刮平、固化处理等工艺制备得到的石英板磨块具有较高的耐热性和良好的耐腐蚀、耐磨性。当将其用于磨抛石英板材时,磨抛后的石英板材光度较高,且透明度较好;当对表面不平整的石英板材进行磨抛时,磨抛后的板材表面亮度均匀,美观性好。
60 高性能树脂切割砂轮及制作方法
包括砂轮本体,其特征在于:砂轮本体包括打磨轮和安装环,打磨轮套接于所述安装环的外表面,安装环的一端设置有调节装置。该高性能树脂切割砂轮及制作方法,达到了通过调节环外表面的螺旋形状与多个推块之间的啮合,以及伸缩槽对推块的周向限位,使得调节环在旋转时带动推块在伸缩槽内进行往复移动,进而通过推动活塞对液压腔内的液压油进行挤压驱动,使得液压油通过连通口流至T形槽内,对T形槽内的T形卡块进行推动,使T形卡块向打磨轮的中心处伸出,进而减小安装环的内径,进而可根据实际需求对打磨轮的内径进行调节的效果,放宽了对打磨轮的安装要求。
61 陶瓷大板用抛釉磨块及其制备方法
具有适中的锋利度、抛釉磨块的基体包裹金刚石明显有力的优点,具体包括以下质量份的物质:25‑75份树脂粉、4‑12份氧化锌、1‑4份白炭黑、4‑12份聚乙烯醇缩丁醛、6‑18份石英砂、1‑5份钛白粉、1‑10份刚玉、5‑20份金刚石。
62 树脂结合剂固结磨具的制备方法及其制备的固结磨具
根据树脂结合剂特性采用与其相匹配的预固化方式,使结合剂凝胶化交联符合,并实现结合剂与磨料预固化,保证了砂轮磨削功能部组织内部高度均衡一致,不仅解决了固化均衡性差的技术问题,而且形成多层细微磨料结构﹑实现密集点状磨削,实现了砂轮高锋利度,磨削比达到1:160以上;在热压处理过程中间隔进行排气处理,使树脂结合剂固化过程中产生的废气及时排出固结磨具组织,有效避免在固结磨具组织中产生气孔,提高了固结磨具的硬度和机械强度。
63 陶瓷倒角用的耐高温树脂金刚倒角轮及其制备方法
步骤:(1)制备合金粉末:分别称取配方量的Co粉、Cr粉、Ni粉、Cu粉、Fe粉、Al粉,球磨,取出待用;(2)制备高熵合金粉末包裹的金刚石粉末:将合金粉末与金刚石粉末球磨,冷等静压制备冷压生坯;微波烧结,烧结后用破碎机破碎;(3)混合金刚石粉末与填料粉末:称金刚石粉末、填料粉末混合均匀;(4)浇铸树脂磨料:加入改性树脂液、稀释剂、环氧固化剂,搅拌均匀后,倒入浇铸模具中,放上上压板,常温下压制8‑24h,取出,开刃处理,即得陶瓷倒角用的耐高温树脂金刚倒角轮。本申请的树脂金刚倒角更耐高温,且其锋利度和寿命都有显著提升。
64 陶瓷树脂结合剂金刚石砂轮片的制备工艺
控制均苯四甲酸酐和4,4‑二氨基二苯甲烷的用量比,合成端酸酐基团的聚酰胺酸中间体,然后再与酚羟基苯并噁嗪的羟基反应,得到苯并噁嗪基聚酰亚胺树脂,从而在聚酰亚胺的分子链中引入了苯并噁嗪结构,以前作为树脂结合剂的主体,与二硫化钼、碳纤维、碳化硅、铜粉复合得到苯并噁嗪基聚酰亚胺陶瓷树脂结合剂,苯并噁嗪基团在热固化过程中可以形成酚醛树脂结构,刚性大,热固性好,加工性能优良,得到的陶瓷树脂结合剂金刚石砂轮片具有更高的磨耗比,磨削效率。
65 弹性金刚石磨轮及其制备方法和应用
该弹性金刚石磨轮包括轮毂,轮毂开设有连接孔,轮毂外包裹有弹性层且弹性层粘结在轮毂上,弹性层外包裹有基材层,基材层外包裹有磨削层,弹性层、基材层和磨削层一体加压成型,弹性层的厚度为3~5mm,采用耐高温橡胶制成,基材层厚度为0.1~0.2mm,采用具有30~50N拉伸力的基材制成;磨削层的厚度为1~3mm,由复合团簇磨料和耐高温复合树脂混合制成。应用范围广,适用于加工陶瓷薄片、蓝宝石薄片、硬质合金薄片,且加工成本低,具有耐高温、高弹性、高强度和较好的抗撕裂性,另外安全性高、抛光效率高、抛光效果好。
66 多孔树脂研磨盘及其制备方法
制得的树脂研磨盘,表面的划伤更少,粗糙度更小,能够有效提高树脂研磨盘整体的质量,通过采用金属粉末、树脂、填料、石墨、硬脂酸、造孔剂、固化剂和助剂制得的树脂研磨盘,能够有效提高树脂研磨盘整体的稳定性,能够有效提高树脂研磨盘整体的耐热性,能够有效降低树脂研磨盘整体的损耗率,达到了耐热性好和稳定性高的优点。
67 高刚性树脂砂轮及其制备方法
通过以下步骤制备高刚性树脂砂轮,首先按重量份计,称取砂轮的原料,模压制作出砂轮毛坯;将砂轮毛坯放置于加热设备中加热得到初成品;将初成品树脂砂轮迅速投入由氮气和二氧化碳的混合气体组成淬火装置中,进行淬火处理;再经后续加工处理,得到树脂砂轮成品。淬火处理的气氛为氮气和二氧化碳混合气体,淬火工艺为温度‑185℃到‑60℃可调节,流量为10‑50L/min,淬火时间为5‑10min,可以精准控制淬火过程,大幅提高树脂结合剂砂轮的刚性、硬度、强度和寿命。
68 玻璃抛光用金刚石磨头及其制备方法
包括有以下体积百分比原料:团聚态磨料5%~30%;酚醛树脂粉30%~55%;氧化铝粉5%~20%;氧化铈粉10%~35%。制备时,包括有以下步骤:(1)将金刚石和硅铝酸盐、聚乙烯醇溶液进行湿混,通过调整压力采用喷雾造粒的方式将混合后的浆料团聚成类球状颗粒,然后进行烧结得到团聚态磨料;通过配合采用团聚态磨料、酚醛树脂粉、氧化铝粉和氧化铈粉制备得到玻璃抛光用金刚石磨头,在磨削过程中,团聚态磨料遇到较大阻力时,会破碎成很多的小颗粒,磨头从而会产生自锐性,从而有较高的锋利度,避免了划伤的产生,对磨削工件表面又有很好的粗糙度。
69 树脂砂轮的生产系统、生产方法及树脂砂轮
包括承载单元、模具单元、上料单元、刮料单元、上网片单元、上环单元、上纸单元、加热单元、压整单元以及压制单元,料单元包括盘体以及设置在盘体下方的震动机构,盘体用以放置原料,盘体上设置有阻流组件,阻流组件延伸至盘体内部且与盘体内部的原料相接触,所述阻流组件用以在原料随盘体震动时对原料进行搅动。提供了该生产方法以及由该生产方法获得的树脂砂轮。避免出现磨料与粉料分层的情况,保证了砂轮的生产质量,无需对网片进行高度的加热软化,保证砂轮表面的平整,提高产品质量。
70 固相反应的液体弹珠式半导体晶片研磨块及其制备方法和应用
研磨块还包括分布在研磨块内的气孔;液体弹珠包括外壁与芯部;外壁为疏水纳米磁性颗粒,芯部为反应液或润滑液;研磨块中液体弹珠和磨料定向排布于粘结剂中。在研磨半导体晶片过程中,在摩擦作用下研磨块中定向排布在磨料附近的液体弹珠在机械力的作用下破碎,其内部的液体逐渐释放出来,与被研磨半导体晶面表面发生固相反应生成钝化层,并且液体弹珠会因机械作用而形成凹坑能起到容屑的作用,提高了固相反应研磨盘的自锐性,研磨后得到低表面粗糙度的半导体晶片。
71 高强度被动磨轮制备方法及其设备
步骤:S1、按照CBN5‑15份、陶瓷氧化铝20‑30份、氧化锆30‑60份、橡胶粉1‑3份的比例称取相应的原料;S2、将称取好的原料按照设定顺序依次添加到搅拌反应釜内按照相应的混合时间进行混合搅拌,混合搅拌后得到磨料;S3、向S2搅拌反应釜中添加15‑35份的粘结剂,随后持续搅拌一定时间,使得磨料与粘结剂混合形成混合料;S4、称取适量S3中达到标准附着量和附着力的混合料放入热压模具中。通过改善磨轮的生产加工过程,显著的提高了磨轮的强度,大大降低了磨轮在磨削过程中受离心力的影响出现磨损速率加快的情况,降低了磨轮在使用过程中受工件表面平整度的影响,提高了磨轮使用过程中的磨削效果。
高密度高强度石墨国内外研发现状
美国POCO Graphite Inc 利用超细粉石墨材料在2500℃以上,压力作用下的蠕变特性,成功开发再结晶石墨。再结晶石墨是在高温高压下使多晶石墨晶粒长大并走向排列而得到的高密度材料,石墨体内的缺陷(砂眼、裂纹等)消失,体积密度可达到1. 85-2.15g/cm3。
日本住友金属公司用MCMB 成功研制体积密度1.98-2.00g/cm3高密度各向同性石墨。日本无机材料研究所在沥青的苯不溶物添加蒽油和1, 2一苯并菲等高沸点有机化合物,加热至350-600℃,制成粒径>1-100 的MCVIB 在4MPa的成型压力下成型,石墨化后得到高密度各向同性石墨。
揭斐川电气公司用B阶缩合稠芳多核芳烃(COPNA)树脂为原料,在200 ℃模压成型,固化后,再在400-500℃的条件下和非氧化性气氛中热压处理,经过后续工作得到高石墨化、导热性和导电性俱佳的高强高密(1. 85g/cm3) 石墨材料。
与发达国家相比还有很大差距
然而,尽管天然石墨是中国的优势矿物资源,储量、产量、国际贸易量均居世界前位,但中国的石墨产业布局严重畸形的局面却亟待改变。民进中央长期调研发现,长期以来国内石墨产业矿产资源资料落后,生产品级划分不严,浪费严重,基本上处于采选和初加工阶段,技术严重落后,产品绝大部分为普通中高炭矿产品。值得注意的是,日、美等发达国家将天然石墨作为战略资源,却利用中国的廉价原料,深加工成能够在电子、能源、环保、国防等领域应用的先进石墨材料,以极高的价格占领国际市场并返销中国。
我国石墨主要出口国家分别是美国、日本、韩国、德国等,每年出口量占世界各国总出口量的80%以上。日本是全球最大的石墨进口国,其中98%从我国进口,美国天然鳞片石墨完全依靠进口,其中48%来自我国。我国石墨初级产品的出口国又恰恰是我国高附加值石墨产品的进口国。在我国大量出口石墨初级产品的同时,美、日、韩等发达国家却早早把石墨列为战略资源,严格控制开采,以采代购。
高纯石墨 发展高附加值石墨制品的关键
中国生产的天然石墨产品中,绝大部分是最初级的加工产品。这些初级加工产品,都面临着产能过剩的问题,而产能过剩又压制了价格。伴随初级产品出口为主,中国石墨的高附加值产品研发和生产则明显缺失,随着科学技术的不断进步,高纯微细石墨的用途越来越广。普通的高碳石墨产品已不能满足原子能,核工业的飞速发展急需大量的高纯石墨。
据2011年不完全统计,中国高纯石墨年需求量约为20万吨左右。国外以其技术优势在高纯石墨方面占据领先地位,并在石墨高技术产品方面对中国进行禁运。目前中国高纯石墨技术只能勉强达到纯度99.95%,而99.99%乃至以上的纯度只能全部依赖进口。2011年,中国天然石墨产量达到约80万吨,均价约为4000元/吨,产值约为32亿元。目前,进口99.99%以上高纯石墨的价格超过20万元/吨。其进出口由于技术壁垒导致的价差非常惊人。
加强技术研发,提高产品质量
高密度高强度石墨较传统石墨除了具有高密度,高强度的强度外,还具有良好的热稳定性。良好的热稳定性是使石墨高温使用中抗氧化性能大幅度提高,特别在模具行业,比传统石墨可延长20-50% 的寿命。
对于中国石墨行业而言,技术进步是其发展的重心和关键。许多国家,尤其是一些发达国家,不断致力于提高技术水平来开发石墨新产品和新用途,甚至由于多年积累,已经形成寡头垄断的态势。例如氟化石墨主要由美、日、俄生产;膨胀石墨主要由美、日、德、法等国垄断;其中高纯膨胀石墨只有日本生产。
近几年,我国涌现出许多石墨新技术和优秀科技成果,高纯石墨材料开发与应用取得了可喜的进步。只有不断依靠技术创新提高企业核心竞争力作为生存发展之道,不断培育技术人才,加大科技投入,提高科技转化、创新能力,才是石墨企业发展的根本。 为帮助国内石墨生产企业提高产品质量,发展高端产品,我们特收集整理精选了本专集资料。
石墨提纯 现有工艺存在缺陷
随着技术的不断发展,通过选矿工艺得到的鳞片状高碳石墨产品己不能满足某些高新行业的要求,因此需要进一步提高石墨的纯度。目前,国内外提纯石墨的方法主要有浮选法、酸碱法、氢氟酸法、氯化焙烧法、高温法等。其中,酸碱法、氢氟酸法与氯化焙烧法属于化学提纯法,高温提纯法属于物理提纯法。
1、 浮选法:是利用石墨的可浮性对石墨进行富集提纯,适应于可浮性好的天然鳞片状石墨,石墨原矿经浮选后最终精矿品位通常为90%左右,有时可达94%~95% 。使用此法提纯石墨只能使石墨的品位得到有限的提高,是因为部分硅酸盐矿物和钾、钠、钙、镁、铝等化合物里极细粒状浸染在石墨鳞片中,即使细磨也不能完全单体解离,所以采用选矿方法难以彻底除去这部分杂质。
2、 酸碱法:是当今我国高纯石墨厂家中应用最广泛的方法,其原理是将NaOH与石墨按照一定的比例混合均匀进行锻烧,在500-700℃氯化焙烧法的高温下石墨中的杂质如硅酸盐、硅铝酸盐、石英等成分与氢氧化钠发生化学反应,生成可溶性的硅酸钠或酸溶性的硅铝酸钠,然后用水洗将其除去以达到脱硅的目的;另一部分杂质如金属的氧化物等,经过碱熔后仍保留在石墨中,将脱硅后的产物用酸浸出,使其中的金属氧化物转化为可溶性的金属盐,而石墨中的碳酸盐等杂质以及碱浸过程中形成的酸溶性化合物与酸反应后进入液相,再通过过滤、洗涤实现与石墨的分离,从而达到提纯的目的。但是此种提纯方法的缺点在于需要高温锻烧,设备腐蚀严重,石墨流失量大以及废水污染严重,且难以生产碳含量99.9%及以上的高纯石墨。
3、 氢氟酸提纯法:是利用氢氟酸能与石墨中几乎所有的杂质反应生成溶于水的化合物及挥发物,然后用水冲洗除去杂质化合物,从而达到提纯的目的。使用氢氟酸法提纯石墨,除杂效率高、能耗低,提纯所得的石墨品位高、对石墨的性能影响小。但由于氢氟酸有剧毒和强腐蚀性,生产过程中必须有严格的安全防护措施,对于设备要求严格导致成本升高;另外氢氟酸法产生的废水毒性和腐蚀性都很强,需要严格处理后才能排放,环保环节的投入又使氢氟酸法的成本大大增加,如污水处理稍不到位,会对环境造成巨大污染。
4、氯化焙烧法是将石墨矿石在一定高温和特定的气氛下焙烧,再通入氯气进行化学反应,使石墨中的杂质进行氧化反应,生成熔沸点较低的气相或凝聚物的氯化物及络合物逸出,从而达到提纯的目的。由于氯气的毒性、严重腐蚀性和污染环境等因素,在一定程度上限制了氯化焙烧工艺的推广应用。
5、高温法提纯石墨,是因为石墨是自然界中熔点、沸点最高的物质之一,熔点为3850 士50℃,沸点为4500℃,远高于所含杂质的熔沸点,它的这一特性正是高温法提纯石墨的理论基础。将石墨粉直接装入石墨士甘锅,在通入惰性保护气体和少量氟利昂气体的纯化炉中加热到2300~3000℃,保持一段时间,石墨中的杂质因气化而溢出,从而实现石墨的提纯。虽然高温法能够生产99.99%以上的超高纯石墨,但因锻烧温度极高,须专门设计建造高温炉,设备昂贵、投资巨大,对电力口热技术要求严格,需隔绝空气,否则石墨在热空气中升温到450℃时就开始被氧化,温度越高,石墨的损失就越大。这种设备的热效率不高,电耗极大,电费高昂也使这种方法的应用范围极为有限,只有对石墨质量要求非常高的特殊行业(如国防、航天等)才采用高温法小批量生产高纯石墨。
(二) 低能耗石墨提纯技术 国内最新研制
据恒志信网消息:针对石墨提纯现有技术存在的问题。武汉工程大学研制成功一种对天然石墨进行高纯度提纯的方法及装置。该方法能耗低,所得到的石墨的纯度高,其装置简单。
与现有技术相比,新工艺的有益效果是:
1、工艺新颖、装置简单、能耗低、升温迅速,是采用等离子体炬加热技术,利用热等离子体局部超过4000℃的高温,使石墨原料中的杂质在短时间内充分气化,实现提纯石墨目的,可以实现石墨的连续提纯。
2、原理与现行高温提纯法一致,但由于是将石墨粉直接送入具有极高温度的等离子体焰流中直接加热,因此热利用率极高。而采用现有高温炉提纯,热能除了加热物料外更多的是在加热炉体,并被散发到环境中。
3、采用新技术工艺,石墨的纯度高(碳质量含量≥98.7%)。初始碳质量含量90% 、粒度100目的石墨,经过一次提纯后碳质量含量98.7% ;经过第二次提纯碳质量含量99.5% 经过第三次提纯碳质量含量99.9%;如再经过几次循环石墨提纯到碳质量含量99.99%。
资料中详细描述石墨提纯的方法及其装置,其能耗远低于现行高温提纯法。石墨的纯度高,装置简单。
(三)天然隐晶质石墨(矿)剥离提纯方法
天然隐晶质石墨是我国的优势矿产资源之一,主要用于铸造、石墨电极、电池碳棒、耐火材料、铅笔和增碳剂等方面。隐晶质石墨晶体极小,石墨颗粒嵌于粘土中,很难分离。由于隐晶质石墨原矿品位高(一般含碳60%-80%),部分可达95%,平均粒径。.01-0.1μm,用肉眼很难辨别,故称隐晶质石墨,俗称土状石墨。与鳞片石墨相比,土状石墨碳含量高,灰分多,晶粒小,提纯技术难度大,使其应用范围受到极大限制。在我国,通常都是将开采出来的石墨矿石经过简单子选后,直接粉碎成产品出售。因此天然隐晶质石墨资源得不到充分的利用,甚至盲目出口,造成资源的浪费。鉴于天然隐晶质石墨的技术含量和附加值极低,而我国市场需要的高纯超细石墨则多数依赖进口,开展天然隐晶质石墨的提纯新方法尤为紧迫。
据恒志信网消息:湖南大学最新研制成功天然隐晶质石墨的提纯新方法,解决了现有技术中天然石墨矿,特别是隐晶质石墨提纯技术难度大、成本高、污染大、资源浪费严重的问题,适用于不同品味、不同矿质的天然石墨的提纯,且成本低,环境污染小,低能耗,简单易行,具有广泛的应用前景。
天然隐晶质石墨的提纯新方法具有如下优点:
1、新技术所采用的插层剂原料价格低,可循环使用或回收利用。
2、新技术对石墨结构无明显破坏,也不会产生明显缺陷,对大尺寸鳞片石墨具有保护作用。
3、新技术所生产的产品多元化(高碳石墨、高纯石墨、石墨烯和石墨烯纳米片) ,可根据市场需求调整产品结构。
4、新技术可在现有石墨浮边生产线上增添一定工艺设备进行实施,工艺简单,设备要求低,条件温和,成本低。
5、新技术不使用酸和碱,污染物产生少,对环境友好。
6、新技术适用于不同的固定碳含量的天然石墨矿,也可用于与辉钼矿的剥离提纯。
技术指标:原料:高碳隐晶质石墨粉(固定碳含量为43.2% 200目)
成品:高纯石墨(碳含量99.95% ),石墨回收率72% 。
【资料描述】
资料中详细描述了天然隐晶质石墨的提纯新方法、矿浆液调制方法、超声剥离的矿浆液、浮选、提纯等等步骤、以及生产实施例等等。
纯度≥99.999% 天然石墨高温提纯新技术
【石墨高温提纯技术背景】
石墨作为工业原料,尤其在一些特殊行业以及原子能工业、汽车工业、航天技术、生物技术等高新技术工业,不但对石墨的碳含量要求极高,同时也要求在石墨的成分中不能含有过多的微量元素,必须是99.9%以上的高纯度石墨,然而现在一般的天然石墨含碳量均无法满足这些行业对高纯度石墨的要求,目前对天然石墨采取的提纯法仍是利用石墨的耐高温的性能,从而使用高温电热法提高石墨纯度,由于此工艺复杂,需要建设大型电炉,电力资源浪费严重,同时需要不断通入惰性气体,造成成本高昂。尤其重要一点,是当石墨纯度达到99.93%时,己达到极限,无法使石墨的固定碳含量继续提高。目前对于氯气提纯尚未形成工业化生产。
现有技术存在工艺复杂、对原料的颗粒选择过大等缺点。国内外有采用高温提纯天然鳞片石墨,即将天然石墨装入己石墨化过的石墨士甘塌内进行石墨化提纯,利用石墨士甘锅具有良好的导电、导热以及耐高温特性,石墨灰粉2700℃度以上高温气化逸出,该方法能将纯度提高至99.99% 以上,但高温石墨纯化存在纯化时间长、工艺流程复杂、要求较高的温度同时严重浪费电力资源,然而化学提纯石墨的方法由于工艺落后,对于小颗粒的石墨不能较好的回收,对环境造成污染,并且纯度亦不能满足市场对产品的需求。
【高纯度天然石墨的提纯新方法 研制成功】
据恒志信网消息:针对上述现有技术存在的问题中。国内新研制成功一种纯度高、工艺简单、节省电力资源、利于石墨回收的高纯度天然石墨的提纯方法。是采用高温提纯石墨的方法,经过高温反应、化学提纯、洗涤、脱水后获得高纯度的石墨,利用氧化剂、络合剂与天然石墨进行反应,去除原料中杂质,得到微量元素含量低,性能稳定的石墨。新工艺对含碳量>60%的石墨原料进行纯化,得到纯度大于99.9991%,灰粉<1PPM,微量元素<0.5PPM的石墨,具有工艺简单,易于操作,生产效率高,耗电量低,不需要大型的加工设备,节约生产成本。
【新技术优点】
在石墨提纯工艺中均采用化学提纯或氧化提纯工艺,对于6000目以上的天然石墨则提纯的纯度很难达到99.9以上。
1、新提纯工艺利用氧化剂和络合剂与天然石墨原料进行化学反应,去除原料中Si02 、A1203 、MgO 、CaO 、P205、CuO 等杂质,从而生产出微量元素含量低,性能稳定的产品。而现有国内石墨提纯工艺中均采用化学提纯或氧化提纯工艺,对于6000目以上的天然石墨则提纯的纯度很难达到99.9以上。
2、目前国内大多在提纯过程中采用自来水用于石墨的提纯工艺中,由于一般的水质中均含有Ca2+、Mg2+、CL-、Si2+等离子物质,不利于去除石墨中本身所含有的Si02 、A1203 、MgO 、CaO 、P205 、CuO等杂质,新技术方案的工艺中采用经过离子交换树脂处理过的不含Ca2+、Mg2+、CL-、Si2+等杂质离子的纯水,更好的去除石墨中所含有的Ca2+、Mg2+、CL-、Si2+ 等杂质离子,同时可以使石墨中的pH 值达到6.4-6.9 。从而得到纯度高达99.999% 以上,灰粉<1PPM,微量元素<0.5PPM的石墨。
3、新技术方案工艺中将反应釜内的温度加热至85-90℃,可以是石墨与所加入的氢氟酸、盐酸、硝酸和乙二胺四乙酸与石墨中的所含的Ca2+、Mg2+、CL-、Si2+等杂质离子能够进行充分的化学反应,通过洗涤、脱水后,去除石墨中含有的Si02 、A1203 、MgO 、CaO 、P205、CuO等杂质,新技术方案中所选用的温度范围,并按照所述的温度范围进行提纯,能够使提纯达到最佳效果。络合剂具有分散、悬浮作用和很强的络合能力,在较小用量甚至极小用量就能达到需要的络合程度,络合剂还能有Ca2+、Mg2+等金属离子发生络合,形成金属络合物,从而达到去除金属离子的目的。
4、新技术方案工艺中加入的络合剂能是络合剂与石墨中的Ca2+、Mg2+等离子发生络合,形成金属络合物,通过洗涤、脱水去除石墨中含有的Si02 、A1203 、MgO 、CaO 、P205、CuO等杂质,技术方案选用合适的络合剂,并按照所述的比例加入进行提纯够进一步提高纯化的效果.
5、新技术工艺可对粒度为100-10000目,含碳量>60% 的石墨原料进行纯化,得到纯度为99.999% 的石墨成品,具有工艺简单,易于操作,反应时间短,生产效率高,耗电量低,在提纯过程中不需要大型的加工设备,节约生产成本。所得产品可应用于电子工业、国防尖端工业、化学分析工业、核工业、航天工业等高科技领域。
【高纯度天然石墨的提纯方法】部分摘要
提纯步骤为:
步骤一、取含碳量>60% 的石墨400公斤,放入反应釜Ⅰ内,按石墨的重量百分比依次加入30公斤乙二胺四乙酸、50公斤氢氟酸(浓度40%)、2公斤硝酸(浓度98%)。盐酸(浓度30%),后加入100L水,开机搅拌,转速200转/分钟,搅拌时间20分钟;
步骤二、升温反应,开启反应釜上温控装置,使反应釜内的温度升至85℃,反应4小时,反应过程中每隔50分钟搅拌一次,每次搅拌时间3分钟,搅拌速度200转/分钟,反应完成后,再静置3小时,静置完成后排出反应釜内尾气,制得混合料浆A;
步骤三、将混合料浆A 置入冷却塔Ⅱ内,向冷却塔Ⅱ内注入重量为混合料浆A两倍量的纯水,形成混合料浆A-2,边注水边搅拌,搅拌速度200转/分钟,搅拌至冷却塔II内的温度降至35℃止,完成降温后,打开冷却塔II 的放料阀,将混合料浆A-2 置入洗涤器Ⅲ内;
步骤四、将混合料浆A-2置入洗涤器Ⅲ中后,向洗涤器Ⅲ中注入纯水,边注水边洗涤,洗涤器Ⅲ的洗涤转速500转/分钟,洗涤至混合料浆A-2 的pH值呈6.4止,后将洗涤器III的转速设置为1000转/分钟,进行离心脱水,脱水至混合料浆A-2的含水量为20%止,停止脱水,制得混合料浆B;
步骤五、混合料浆B 重新放入反应釜Ⅰ内,按石墨重量百分比加入80公斤硫酸(浓度98%)、40公斤氢氟酸(浓度40%),然后加入纯水100L,搅拌20分钟,搅拌速度为200转/分钟;
步骤六、第二次升温反应,开启反应釜Ⅰ的温控装置,使反应釜Ⅰ内的温度升至85℃,反应2小时,反应过程中每隔1小时进行一次搅拌,每次搅拌时间3分钟,每次搅拌速度为200转/分钟,反应结束后,关闭电源,打开反应釜I 上的尾气排放阀,将反应釜I内的废气排出,制得混合料浆C;
步骤七、 步骤八、步骤九、步骤十、步骤十一、步骤十二
...............略 详细步骤请见本资料专集
步骤十三、将脱水后的混合料浆H 送至烘干设备上烘干,烘干温度为150-350 ℃,烘干后的含水量<0.1% ,碳含量为99.9991% -99.9995%,制得产品;
【资料描述】
资料中详细描述了高纯度天然石墨的提纯技术的制备方法、现有技术所存在的问题,性能和优点、实施例等等。
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