一种高导电、高热辐射碳晶粉及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410389922.6

申请日:

2014.08.08

公开号:

CN104202848A

公开日:

2014.12.10

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H05B 3/14申请日:20140808|||公开

IPC分类号:

H05B3/14; H01B1/04; H01B13/00

主分类号:

H05B3/14

申请人:

苏州宏久航空防热材料科技有限公司

发明人:

陈照峰; 吴操

地址:

215400 江苏省苏州市太仓市城厢镇人民南路162号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明旨在提供一种高导电、高热辐射碳晶粉及其制备方法,其特征在于所述高导电、高热辐射碳晶粉包含50~75份质量的基体炭材料、10~20份质量的添加剂和15~30份质量的助剂。其中基体炭材料粒度400~4000目,包括(35~65%)石墨、(17~35%)炭黑、(18~30%)炭纤维;添加剂粒度100~1500目,包括(5~30%)碳化硅、(3~18%)氧化锰、(10~40%)氧化铁、(6~30%)氧化铝、(5~25%)氧化镍、(1~15%)氧化锑和(0.5~2%)功能化石墨烯。制备成的发热材料不仅升温速率快、使用功率明显提升,而且更加节能环保,降低了材料自身的工作温度,材料不易出现变质的现象,使用寿命极大增加。

权利要求书

1.  一种高导电、高热辐射碳晶粉,其特征在于所述的碳晶粉包含50~75份质量的基体炭材料、10~20份质量的添加剂和15~30份质量的助剂。

2.
  根据权利要求1所述的碳晶粉,其特征在于所述的基体炭材料包括25~55%的石墨、7~35%的炭黑、6~25%的炭纤维,其中石墨、炭黑粒度为400~4000目,炭纤维为短切碳纤维。

3.
  根据权利要求1所述的碳晶粉,其特征在于所述的添加剂包括0.5~2%的功能化石墨烯、5~30%的碳化硅、3~18%的氧化锰、10~40%的氧化铁、6~30%的氧化铝、5~25%的氧化镍、1~15%的氧化锑。

4.
  根据权利要求3所述的碳晶粉,其特征在于所述的功能化石墨烯包括石墨烯、羧基化石墨烯、氧化石墨烯中的一种或者多种的混合,碳化硅、氧化锰、氧化铁、氧化铝、氧化镍、氧化锑的粒度为100~1500目。

5.
  根据权利要求1所述的碳晶粉,其特征在于所述的助剂包括增稠剂、流平剂、杀菌剂、悬浮剂、稳定剂、消泡剂。

6.
  一种高导电、高热辐射碳晶粉的制备方法,其特征在于包括下述顺序的步骤:
(1)按各组分的重量配比取基体炭材料、添加剂混合研磨,加水调整到适当粘度,超声波处理10~20min;
(2)向上述处理过的材料中按比例加入助剂,用三辊机充分分散均匀,制成粘稠状悬浮液体,在150~250℃条件下烘干1~10h得到高导电、高热辐射碳晶粉。

说明书

一种高导电、高热辐射碳晶粉及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种碳晶粉及其制备方法,特别是涉及一种高导电、高热辐射碳晶粉及其制备方法。
背景技术
随着经济的发展,世界能源不断接近枯竭,同时引发以全球变暖为代表的环境问题,这将严重的威胁着世界工业的发展和人类的生存,降低能耗,走绿色低碳的发展道路是世界各国的必然选择,大力开发与应用节能新材料、新技术已刻不容缓。碳晶发热材料作为一种新型的节能材料,具有强大的生命力和广阔的应用前景。但是碳晶材料在运用的过程中也存在着使用寿命短、使用功率有限等缺点,这都限制了碳晶发热材料在市场在的运用范围和推广速度。这种环保节能新技术运用受到限制,无论对于人类社会,还是对于自然环境都将是一个巨大的损失。
公开号为CN 102320806 A的专利提供了一种微纳米超细粉高温高辐射率涂料及其制备方法,得到了一种耐高温、发射率高、附着力强、不易结块的微纳米超细粉高温高辐射率涂料,辐射性能较好,电能利用率高,但是涂层材料电阻较大,升温速率较慢,也无法制备成大功率发热设备,应用范围有限。
本专利通过在碳晶材料中添加高辐射性碳化硅、氧化锰、氧化铁、氧化铝、氧化镍,以及易分散、高导电的功能化石墨烯材料,并且通过控制材料的配比、结构以及分散情况得到了高导电、高热辐射碳晶粉。由于导电性能优异,碳晶粉制备成的电热制品升温速率快、使用功率大,优异的强辐射性能保证了碳晶粉制备成的电热制品电能利用率高,不仅更加环保节能,而且也保证了碳晶材料在使用过程中大量的能量都能够作用于被加热物体,降低了碳材料本身的工作温度,材料变质的概率明显降低,产品的使用寿命极大提升。
发明内容
一种高导电、高热辐射碳晶粉及其制备方法,其特征在于所述碳晶粉包含50~75份质量的基体炭材料、10~20份质量的添加剂和15~30份质量的助剂。其中基体炭材料粒度400~4000目,包括(35~65%)石墨、(17~35%)炭黑、(18~30%)炭纤维;添加剂粒度100~1500目,包括(5~30%)碳化硅、(3~18%)氧化锰、(10~40%)氧化铁、(6~30%)氧化铝、(5~25%)氧化镍、(1~15%)氧化锑,还有(0.5~2%)功能化石墨烯;功能化石墨烯包括石墨烯、羧基化石墨烯、氧化石墨烯中的一种或者多种的混合。助剂包括增稠剂、流平剂、杀菌剂、悬浮剂、稳定剂、消泡剂中的一种或者几种。
高导电、高热辐射碳晶粉的制备方法为:
(1)按各组分的重量配比取基体炭材料、添加剂混合研磨,加水调整到适当粘度,超声波处理10~20min;
(2)向处理好的上述材料中按比例加入助剂,用三辊机充分分散均匀,制成粘稠状悬浮液体,在150~250℃条件下烘干1~10h得到高导电、高热辐射碳晶粉。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐明本发明,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。
实施例1
一种高导电、高热辐射碳晶粉包含61份质量的基体炭材料、15份质量的添加剂和24份质量的助剂。其中基体炭材料粒度400~4000目,包括50%石墨、25%炭黑、25%炭纤维;添加剂粒度100~1500目,包括20%碳化硅、15%氧化锰、30%氧化铁、20%氧化铝、10%氧化镍、4%氧化锑和1%氧化石墨烯和石墨烯;助剂包括增稠剂、流平剂、杀菌剂、悬浮剂、稳定剂、消泡剂。
高导电、高热辐射碳晶粉制备方法为:
(1)按各组分的重量配比称重基体炭材料、添加剂混合研磨,加水调整到适当粘度,超声波处理12min;
(2)向处理好的上述材料中按比例加入助剂,用三辊机充分分散均匀,制成粘稠状悬浮液体,在150℃条件下烘干4h得到高导电、高热辐射碳晶粉。
实施例2
一种高导电、高热辐射碳晶粉包含67份质量的基体炭材料、11份质量的添加剂和22份质量的助剂。其中基体炭材料粒度400~4000目,包括40%石墨、35%炭黑、25%炭纤维;添加剂粒度100~1500目,包括8%碳化硅、7%氧化锰、25%氧化铁、20%氧化铝、25%氧化镍、14.5%氧化锑和0.5%羧基化石墨烯和石墨烯;助剂包括增稠剂、流平剂、悬浮剂、稳定剂、消泡剂。
高导电、高热辐射碳晶粉制备方法为:
(1)按各组分的重量配比称重取基体炭材料、添加剂(功能化石墨烯除外)混合研磨,加水调整到适当粘度,超声波处理20min;
(2)向处理好的上述材料中按比例加入助剂,用三辊机充分分散均匀,制成粘稠状悬浮液体,在200℃条件下烘干1h得到高导电、高热辐射碳晶粉。
上述仅为本发明的两个具体实施方式,但本发明的设计构思并不局限于此,凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动,均应属于侵犯本发明保护的范围的行为。但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何形式的简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。

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资源描述

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1、10申请公布号CN104202848A43申请公布日20141210CN104202848A21申请号201410389922622申请日20140808H05B3/14200601H01B1/04200601H01B13/0020060171申请人苏州宏久航空防热材料科技有限公司地址215400江苏省苏州市太仓市城厢镇人民南路162号72发明人陈照峰吴操54发明名称一种高导电、高热辐射碳晶粉及其制备方法57摘要本发明旨在提供一种高导电、高热辐射碳晶粉及其制备方法,其特征在于所述高导电、高热辐射碳晶粉包含5075份质量的基体炭材料、1020份质量的添加剂和1530份质量的助剂。其中基体炭材料粒。

2、度4004000目,包括3565石墨、1735炭黑、1830炭纤维;添加剂粒度1001500目,包括530碳化硅、318氧化锰、1040氧化铁、630氧化铝、525氧化镍、115氧化锑和052功能化石墨烯。制备成的发热材料不仅升温速率快、使用功率明显提升,而且更加节能环保,降低了材料自身的工作温度,材料不易出现变质的现象,使用寿命极大增加。51INTCL权利要求书1页说明书2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页10申请公布号CN104202848ACN104202848A1/1页21一种高导电、高热辐射碳晶粉,其特征在于所述的碳晶粉包含5075份质量的基体。

3、炭材料、1020份质量的添加剂和1530份质量的助剂。2根据权利要求1所述的碳晶粉,其特征在于所述的基体炭材料包括2555的石墨、735的炭黑、625的炭纤维,其中石墨、炭黑粒度为4004000目,炭纤维为短切碳纤维。3根据权利要求1所述的碳晶粉,其特征在于所述的添加剂包括052的功能化石墨烯、530的碳化硅、318的氧化锰、1040的氧化铁、630的氧化铝、525的氧化镍、115的氧化锑。4根据权利要求3所述的碳晶粉,其特征在于所述的功能化石墨烯包括石墨烯、羧基化石墨烯、氧化石墨烯中的一种或者多种的混合,碳化硅、氧化锰、氧化铁、氧化铝、氧化镍、氧化锑的粒度为1001500目。5根据权利要求1。

4、所述的碳晶粉,其特征在于所述的助剂包括增稠剂、流平剂、杀菌剂、悬浮剂、稳定剂、消泡剂。6一种高导电、高热辐射碳晶粉的制备方法,其特征在于包括下述顺序的步骤1按各组分的重量配比取基体炭材料、添加剂混合研磨,加水调整到适当粘度,超声波处理1020MIN;2向上述处理过的材料中按比例加入助剂,用三辊机充分分散均匀,制成粘稠状悬浮液体,在150250条件下烘干110H得到高导电、高热辐射碳晶粉。权利要求书CN104202848A1/2页3一种高导电、高热辐射碳晶粉及其制备方法技术领域0001本发明涉及一种碳晶粉及其制备方法,特别是涉及一种高导电、高热辐射碳晶粉及其制备方法。背景技术0002随着经济的发。

5、展,世界能源不断接近枯竭,同时引发以全球变暖为代表的环境问题,这将严重的威胁着世界工业的发展和人类的生存,降低能耗,走绿色低碳的发展道路是世界各国的必然选择,大力开发与应用节能新材料、新技术已刻不容缓。碳晶发热材料作为一种新型的节能材料,具有强大的生命力和广阔的应用前景。但是碳晶材料在运用的过程中也存在着使用寿命短、使用功率有限等缺点,这都限制了碳晶发热材料在市场在的运用范围和推广速度。这种环保节能新技术运用受到限制,无论对于人类社会,还是对于自然环境都将是一个巨大的损失。0003公开号为CN102320806A的专利提供了一种微纳米超细粉高温高辐射率涂料及其制备方法,得到了一种耐高温、发射率。

6、高、附着力强、不易结块的微纳米超细粉高温高辐射率涂料,辐射性能较好,电能利用率高,但是涂层材料电阻较大,升温速率较慢,也无法制备成大功率发热设备,应用范围有限。0004本专利通过在碳晶材料中添加高辐射性碳化硅、氧化锰、氧化铁、氧化铝、氧化镍,以及易分散、高导电的功能化石墨烯材料,并且通过控制材料的配比、结构以及分散情况得到了高导电、高热辐射碳晶粉。由于导电性能优异,碳晶粉制备成的电热制品升温速率快、使用功率大,优异的强辐射性能保证了碳晶粉制备成的电热制品电能利用率高,不仅更加环保节能,而且也保证了碳晶材料在使用过程中大量的能量都能够作用于被加热物体,降低了碳材料本身的工作温度,材料变质的概率明。

7、显降低,产品的使用寿命极大提升。发明内容0005一种高导电、高热辐射碳晶粉及其制备方法,其特征在于所述碳晶粉包含5075份质量的基体炭材料、1020份质量的添加剂和1530份质量的助剂。其中基体炭材料粒度4004000目,包括3565石墨、1735炭黑、1830炭纤维;添加剂粒度1001500目,包括530碳化硅、318氧化锰、1040氧化铁、630氧化铝、525氧化镍、115氧化锑,还有052功能化石墨烯;功能化石墨烯包括石墨烯、羧基化石墨烯、氧化石墨烯中的一种或者多种的混合。助剂包括增稠剂、流平剂、杀菌剂、悬浮剂、稳定剂、消泡剂中的一种或者几种。0006高导电、高热辐射碳晶粉的制备方法为0。

8、0071按各组分的重量配比取基体炭材料、添加剂混合研磨,加水调整到适当粘度,超声波处理1020MIN;00082向处理好的上述材料中按比例加入助剂,用三辊机充分分散均匀,制成粘稠状悬浮液体,在150250条件下烘干110H得到高导电、高热辐射碳晶粉。说明书CN104202848A2/2页4具体实施方式0009下面结合具体实施例,进一步阐明本发明,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。0010实施例10011一种高导电、高热辐射碳晶粉包含61份质量的基体炭材料、15份质量的添加剂和2。

9、4份质量的助剂。其中基体炭材料粒度4004000目,包括50石墨、25炭黑、25炭纤维;添加剂粒度1001500目,包括20碳化硅、15氧化锰、30氧化铁、20氧化铝、10氧化镍、4氧化锑和1氧化石墨烯和石墨烯;助剂包括增稠剂、流平剂、杀菌剂、悬浮剂、稳定剂、消泡剂。0012高导电、高热辐射碳晶粉制备方法为00131按各组分的重量配比称重基体炭材料、添加剂混合研磨,加水调整到适当粘度,超声波处理12MIN;00142向处理好的上述材料中按比例加入助剂,用三辊机充分分散均匀,制成粘稠状悬浮液体,在150条件下烘干4H得到高导电、高热辐射碳晶粉。0015实施例20016一种高导电、高热辐射碳晶粉包。

10、含67份质量的基体炭材料、11份质量的添加剂和22份质量的助剂。其中基体炭材料粒度4004000目,包括40石墨、35炭黑、25炭纤维;添加剂粒度1001500目,包括8碳化硅、7氧化锰、25氧化铁、20氧化铝、25氧化镍、145氧化锑和05羧基化石墨烯和石墨烯;助剂包括增稠剂、流平剂、悬浮剂、稳定剂、消泡剂。0017高导电、高热辐射碳晶粉制备方法为00181按各组分的重量配比称重取基体炭材料、添加剂功能化石墨烯除外混合研磨,加水调整到适当粘度,超声波处理20MIN;00192向处理好的上述材料中按比例加入助剂,用三辊机充分分散均匀,制成粘稠状悬浮液体,在200条件下烘干1H得到高导电、高热辐射碳晶粉。0020上述仅为本发明的两个具体实施方式,但本发明的设计构思并不局限于此,凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动,均应属于侵犯本发明保护的范围的行为。但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何形式的简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。说明书CN104202848A。

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