專利名稱：多孔石墨的擠出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于多孔石墨材料的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多孔石墨的擠出裝置。
背景技術(shù)：
多孔石墨材料是石墨的一種主要的產(chǎn)品形式。它是以天然的鱗片石墨為原材料，經(jīng)過 化學(xué)插層、高溫膨化、碾壓等程序生產(chǎn)而成的。多孔石墨具有吸附能力強、柔軟、自緊密 性、導(dǎo)熱導(dǎo)電等特點，在許多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價值。目前，由于石墨的自緊密特性， 多孔石墨的成型方法主要采用碾壓方式。采用碾壓成型比較適合制備大面積形式的石墨產(chǎn) 品，如石墨箔、石墨氈、石墨帶等等。但是碾壓方法對于膨脹石墨內(nèi)的孔結(jié)構(gòu)的破壞是比 較明顯的，經(jīng)過多次的碾壓程序，膨脹石墨中孔隙率降低可達(dá)50%以上。由于這個原因， 碾壓成型方法多用于生產(chǎn)用作密封材料等用途的石墨制品。而多孔石墨的多孔特性未能得 到充分的應(yīng)用。此外由于碾壓方法的局限性，其生產(chǎn)過程存在明顯的間斷性，不利于提高 石墨產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于出一種多孔石墨的擠出裝置，使該裝置在多孔石墨的制備過程 中可有效保存膨脹石墨中的孔結(jié)構(gòu),并可進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)，以提高多孔石墨的生產(chǎn)效率。
本實用新型提出的多孔石墨擠出裝置，其結(jié)構(gòu)如圖l所示。它由機筒l、螺桿2、機 頭3、 口型4、料斗5、減速箱6、電動機7、機座8組成，其中因為膨脹石墨質(zhì)地非常疏 松，螺桿2采用兩段變截面的結(jié)構(gòu)形式，以增加對膨脹石墨的體積壓縮率；螺桿2置于機 筒1內(nèi)，螺桿2與減速箱6的輸出軸連結(jié)，電動機7置于機座8內(nèi)，其輸出軸經(jīng)過減速箱 的減速機構(gòu)，動力傳輸給減速箱的輸出軸；機頭3安裝于機筒1的前端，口型4安裝于機 頭3的前端；料斗5設(shè)置于機筒1后端上側(cè)?？谛?有各種規(guī)格尺寸，供選擇使用。
在實際使用過程中，首先選擇合適的口型4，并組裝到擠出裝置的機頭上。稱量膨脹 石墨、黏結(jié)劑、擠出助劑、短纖維等原材料，并放入攪拌器中，充分混合均勻。將混合物 由料斗5加入機筒1中。同時啟動擠出裝置的電動機7，調(diào)節(jié)變速箱6使螺桿2獲得合適 的轉(zhuǎn)速。
當(dāng)混合物從口型4處擠出時，向前拖動紙板接下擠出物。擠出物可放入烘箱烘干或在 自然狀態(tài)下晾干。
與傳統(tǒng)的碾壓方法相比，擠出裝置制備多孔石墨具有如下優(yōu)點-
(1) 自動化程度高，可大大提高生產(chǎn)效率。采用連續(xù)擠出方法可以首先對多孔石墨 制品的連續(xù)化生產(chǎn)，從而可大大提高石墨工業(yè)的生產(chǎn)效率。
(2) 產(chǎn)品形式多元化。采用傳統(tǒng)的碾壓方法，由于生產(chǎn)方法的局限性， 一般只能制 備薄截面形式的石墨產(chǎn)品，如石墨紙、石墨箔、石墨帶等。而采用該擠出裝置，可以通過 調(diào)換不同的口型，生產(chǎn)具有不同截面形狀的石墨制品，實現(xiàn)石墨產(chǎn)品的多元化，增加生產(chǎn) 的附件值。
(3) 可最大限度地保留多孔石墨中的孔結(jié)構(gòu)，對于多孔石墨在吸附、儲能等諸多領(lǐng) 域的應(yīng)用至關(guān)重要。
(4) 由于擠出過程的流體力學(xué)特性，纖維在擠出物中沿長度方向定向排列，可增強 材料的力學(xué)性能。
圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)圖示。
圖中標(biāo)號l為機筒，2為螺桿，3為機頭，4為口型，5為料斗，6為減速箱，7為電 動機，8為機座。
具體實施方式
下面以三個實施例介紹多孔石墨擠出裝置及其具體使用方法。在實施例中，機筒l長 度300mm，內(nèi)徑50mm;螺桿2長度280mm，直徑49mm，螺桿為兩段式，每段長度相等， 螺紋最深處深度為5mm，最淺處深度為lmm，螺紋深度沿長度方向如圖1線性變化；機 頭3長度30mm，內(nèi)徑50mm; 口型4的形狀和尺寸有不同種類，長度30mm—60mm，內(nèi) 孔形狀為圓形或長方形；料斗5容積為2升；減速箱6為三級可調(diào)；電動機7功率為5千 瓦；機座8高度為200mm，長度200mm。 實施例1
采用5095250#可膨脹石墨作為原材料，在IOOO。 C高溫電爐內(nèi)膨化，膨化時間為30 秒，膨化率為250ml/g。稱量該膨脹石墨30克。以聚醋酸乙烯酯乳液為黏結(jié)劑，以聚乙烯 醇為擠出助劑，以碳纖維為增強材料。分別稱取聚醋酸乙烯酯乳液、聚乙烯醇和碳纖維各 200g、 20克和1克。其中，聚醋酸乙烯酯乳液的含固量為50%。將各種材料放入旋轉(zhuǎn)攪拌 器中充分混合、攪拌5分鐘。選擇內(nèi)孔形狀為圓形、長度為30mm的口型4組裝到機頭3 上。后將混合物由料斗5加入機筒1中。啟動擠出裝置的電動機7，并調(diào)節(jié)變速箱6使螺 桿2獲得合適的轉(zhuǎn)速，使得擠出物從口型擠出的速度控制在8-12mm/s左右。拖動紙板接 下擠出物。將擠出物放入烘箱烘干，烘箱溫度為105° C。烘千時間為12小時。 實施例2采用8099150#可膨脹石墨作為原材料，在1000° C高溫電爐內(nèi)膨化，膨化時間為30 秒，膨化率為150ml/g。稱量該膨脹石墨30克。以聚醋酸乙烯酯乳液為黏結(jié)劑，以聚乙烯 醇為擠出助劑，以聚丙烯纖維為增強材料。分別稱取聚醋酸乙烯酯乳液、聚乙烯醇和聚丙 烯纖維各200g、 20克和1克。其中，聚醋酸乙烯酯乳液的含固量為50%。將各種材料放 入旋轉(zhuǎn)攪拌器中充分混合、攪拌5分鐘。選擇內(nèi)孔形狀為圓形、長度為60mm的口型4組 裝到機頭3上。將混合物由料斗5加入機筒1中。啟動擠出機的電動機7，并調(diào)節(jié)變速箱 6使螺桿2獲得合適的轉(zhuǎn)速，使得擠出物從口型4擠出的速度控制在10mm/s左右。拖動紙 板接下擠出物。將擠出物放入烘箱烘干，烘箱溫度為105。 C。烘干時間為12小時。 實施例3采用5095250#可膨脹石墨作為原材料，在IOOO。 C高溫電爐內(nèi)膨化，膨化時間為30 秒，膨化率為250ml/g。稱量該膨脹石墨30克。以聚醋酸乙烯酯乳液為黏結(jié)劑，以硬脂酸 丁酯為擠出助劑，以碳纖維為增強材料。分別稱取聚醋酸乙烯酯乳液、硬脂酸丁酯和碳纖 維各250g、 15克和1克。其中，聚醋酸乙烯酯乳液的含固量為50%。將各種材料放入旋 轉(zhuǎn)攪拌器中充分混合、攪拌5分鐘。選擇內(nèi)孔形狀為長方形、長度為30mm的口型4組裝 到機頭3上。將混合物由料斗5加入機筒1中。啟動擠出機的電動機7，并調(diào)節(jié)變速箱6 使螺桿2獲得合適的轉(zhuǎn)速，使得擠出物從口型擠出的速度控制在10mm/s左右。拖動紙板 接下擠出物。將擠出物放入烘箱烘干，烘箱溫度為50。 C。烘干時間為24小時。
權(quán)利要求1、一種多孔石墨的擠出裝置，其特征在于由機筒(1)、螺桿(2)、機頭(3)、口型(4)、料斗(5)、減速箱(6)、電動機(7)、機座(8)組成，其中螺桿(2)采用兩段變截面的結(jié)構(gòu)形式，螺桿(2)置于機筒(1)內(nèi)，螺桿(2)與減速箱(6)的輸出軸連結(jié)，電動機(7)置于機座(8)內(nèi)，其輸出軸經(jīng)過減速箱的減速機構(gòu)，動力傳輸給減速箱的輸出軸；機頭(3)安裝于機筒(1)的前端，口型(4)安裝于機頭(3)的前端；料斗(5)設(shè)置于機筒(1)后端上側(cè)。
專利摘要本實用新型屬于多孔石墨材料的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多孔石墨的擠出裝置。該裝置由機筒、螺桿、機頭、口型、料斗、減速箱、電動機、機座組成，其中螺桿采用兩段變截面的結(jié)構(gòu)形式，以增加對膨脹石墨的體積壓縮率；螺桿置于機筒內(nèi)，螺桿與減速箱的輸出軸連結(jié)，電動機置于機座內(nèi)，其輸出軸經(jīng)過減速箱的減速機構(gòu)，動力傳輸給減速箱的輸出軸；機頭安裝于機筒的前端，口型安裝于機頭的前端；料斗設(shè)置于機筒后端上側(cè)。該裝置在擠出過程可最大限度地保留多孔石墨中的孔結(jié)構(gòu)，有利于提高石墨脫制品的性能，且可實現(xiàn)產(chǎn)品形式的多元化、生產(chǎn)方式的連續(xù)化。
文檔編號B28B3/22GK201015891SQ20072006786
公開日2008年2月6日 申請日期2007年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月15日
發(fā)明者東 張 申請人:同濟(jì)大學(xué)