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1、(10)申请公布号 CN 102930919 A (43)申请公布日 2013.02.13 CN 102930919 A *CN102930919A* (21)申请号 201210467117.1 (22)申请日 2012.11.19 H01B 1/04(2006.01) H01B 13/00(2006.01) (71)申请人 濮方正 地址 550001 贵州省贵阳市延安中路 1 号虹 祥大厦 12 楼 A1 座 (72)发明人 濮方正 王秦鹤 刘珊 (74)专利代理机构 北京联创佳为专利事务所 ( 普通合伙 ) 11362 代理人 张浩宇 (54) 发明名称 无烟煤在制造导体材料的应用及无烟。
2、煤导体 材料 (57) 摘要 本发明公开了一种无烟煤在制造导体材料的 应用及新型的无烟煤导体材料， 该导体材料是采 用无烟煤作为原料经过煅烧和焙烧后制成 ； 其电 阻值可达 0.4 0.6欧， 电阻率为 2.2 1.5欧 姆米 ； 本发明改变了无烟煤只作燃料使用的局 限， 拓宽了无烟煤的应用范围， 提升了无烟煤的使 用价值并且可完全可取代石墨原材料， 可广泛运 用于化工机械、 冶炼、 电子、 航空、 军工以及医疗器 械等领域且制取简单， 原材料丰富， 价格便宜， 是 优于石墨原材料的绿色环保材料和战略性新兴材 料。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19)中华人民共。
3、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 3 页 1/1 页 2 1. 无烟煤在制造导体材料中的应用， 其特征在于 ： 将无烟煤应用于制造导体材料。 2. 一种无烟煤导体材料， 其特征在于 ： 采用无烟煤作为原料经过煅烧和焙烧后制成 ； 其电阻值 0.4 0.6 欧， 电阻率 2.2 1.5 欧姆米。 3. 一种无烟煤导体材料的制备方法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： （1） 、 选择发热量为 7000 大卡以上的优质无烟煤， 并破碎成 20 30cm 的块状无烟煤 ； （2） 、 将上述块状无烟煤层叠放入煅烧炉中， 通电后利用无烟煤产生的自热自燃进行煅 烧， 温。
4、度达到 1600 2200 度后保温 2 3 小时 ； （3） 、 隔绝氧气进行焙烧， 待煅烧块状无烟煤自然冷却后， 即得本发明的无烟煤导体材 料。 4. 根据权利要求 3 所述的无烟煤导体材料制备方法， 其特征在于 ： 所述的无烟煤是具 有玻璃或金刚光泽的黑色天然物质， 容重 1.5 1.8g/cm3， 莫氏硬度 2.0 3.5， 碳、 氢和氧 占有机质的 95% 以上。 5. 根据权利要求 3 所述的无烟煤导体材料制备方法， 其特征在于 ： 块状无烟煤从煅烧、 焙烧到自然冷却的时间为 20 24 小时。 权 利 要 求 书 CN 102930919 A 2 1/3 页 3 无烟煤在制造导体。
5、材料的应用及无烟煤导体材料 0001 技术领域 0002 本发明涉及一种非金属导体材料， 特别是一种采用无烟煤作为原料制成的无烟煤 导体材料。 背景技术 0003 煤是一种黑色固体矿物， 主要成分是碳、 氢、 氧和氮。煤是古代植物体在不透空气 或空气不足的情况下， 受到地下的高温和高压而变质形成的， 按形成阶段和碳化程度不同， 可分为泥煤、 褐煤、 烟煤和无烟煤四种。无烟煤具有发热量大、 热稳定性高、 机械强度好、 硬 度大、 脆度小、 挥发量低、 固定碳成分高等特点， 目前的无烟煤主要用作烧炉取暖、 发电或高 炉喷吹及烧结铁矿石的燃料， 没有用作导体材料或热传导材料的先例。 发明内容 000。
6、4 本发明所要解决的技术问题在于提供一种无烟煤在制造导体材料中的应用， 从而 改变无烟煤只作燃料使用的局限， 拓宽无烟煤的应用范围提升无烟煤的使用价值 ； 同时提 供一种无烟煤导体材料， 它具备良好的导电性、 导热性和润滑性能可以取代石墨原材料。 0005 为解决上述技术问题， 本发明采用如下的技术方案 ： 无烟煤在制造导体材料中的应用。该应用是将无烟煤用于制造导体材料。 一种无烟煤导体材料。该导体材料是采用无烟煤作为原料经过煅烧和焙烧后制成 ； 制 成的无烟煤导体材料的电阻值为 0.4 0.6 欧， 电阻率为 2.2 1.5 欧姆米。 0006 一种无烟煤导体材料的制备方法， 该制备方法包括。
7、以下步骤 ： （1） 、 选择发热量为7000大卡 （kca/kg） 以上的优质无烟煤， 并将其破碎成2030cm的 块状无烟煤 ； （2） 、 将上述经破碎的块状无烟煤层叠放入煅烧炉中， 通电后利用无烟煤产生的自热自 燃进行煅烧， 温度达到 1600 2200 度后保温 2 3 小时 ； （3） 、 隔绝氧气进行焙烧， 待煅烧块状无烟煤自然冷却后， 即得本发明的无烟煤导体材 料 ； 该无烟煤导体材料为块状， 根据产品需要， 也可再加工成颗粒料或粉状材料使用。 0007 上述的无烟煤导体材料制备方法中， 所用的无烟煤是具有玻璃或金刚光泽的黑色 天然物质， 其容重 1.5 1.8 g/cm3， 。
8、莫氏硬度为 2.0 3.5， 碳、 氢和氧占有机质的 95% 以 上。 0008 前述的无烟煤导体材料制备方法中， 块状无烟煤从煅烧、 焙烧到自然冷却的时间 为 20 24 小时。 0009 本发明的有益效果 ： 与现有技术相比， 本发明对传统上只作燃料使用的无烟煤进 行了深度挖掘， 通过对无烟煤直接进行煅烧和焙烧后发现其具备良好的导电能力， 即获得 了一种具备导电性的新型导体材料， 改变了以往无烟煤只作燃料使用的局限， 拓宽了无烟 说 明 书 CN 102930919 A 3 2/3 页 4 煤的应用范围和使用领域， 扩大了无烟煤的应用前景， 提升了无烟煤的使用价值。 0010 经检测， 本。
9、发明的这种无烟煤导体材料具备良好的导电性、 导热性和润滑性能， 完 全具备石墨的导体材料性质及用途。 而石墨导体材料被广泛、 普遍的使用， 能制成多种非金 属的导体材料和润滑材料在冶金、 化工、 机械、 电子、 航天、 军工、 医疗器械零部件上使用， 但 石墨资源蕴藏量小， 许多产煤地区只产煤而不产石墨材料， 石墨资源较短缺， 造成石墨的价 格日益高涨， 使用户达到难以承受的地步。本发明的无烟煤导体材料完全可以直接取代日 益稀缺的石墨原材料来使用， 作成原来只有石墨原材料才能制造的各种导体材料， 从而填 补我国大多产煤而不产石墨地区和获取石墨困难的空白。 本发明这种经过煅烧和焙烧的无 烟煤导体。
10、材料， 消除了原无烟煤中的有害有毒物质， 比石墨更纯净， 又无毒， 无味， 无害， 无 污染， 无腐蚀， 符合环保要求， 是当代的绿色环保产品， 而且其利用无烟煤经煅烧和焙烧获 得， 材料成本低廉， 材料获得容易， 是一种战略性新兴材料， 发展应用前景广阔。 0011 本发明采用的无烟煤是具有玻璃或金刚光泽的黑色天然物质， 它密度大， 容重 1.5 1.8 g/cm3， 莫氏硬度 2.0 3.5， 灰分低， 脆度小， 挥发份小， 固定碳高， 发热量高， 热 稳定性好， 化学反应小， 机械强度高， 有机质高， 其中的碳、 氢和氧占有机质的 95% 以上。从 以上特质， 基本上用肉眼就可以选定并选。
11、用， 无需借助任何机械设备或化验仪器的帮助来 选定。 0012 本发明通过煅烧和焙烧， 去除了天然无烟煤固有的挥发分、 杂质和有害物质， 同时 使无烟煤的分子结构发生改变， 使原来无序排列的碳元素制成了较纯净的碳元素， 形成了 有序排列的碳素结构体， 使其电阻率降低 , 导热率和真密度提高， 从而衍生成高导电率、 低 电阻特性的无烟煤导体材料， 其电阻值为0.40.6欧左右， 电阻率为2.21.5欧姆 米， 其导电性能优于含碳量 75% 80% 的石墨原材料的导电性能， 达到含碳量 85% 以上的石墨 原材料， 品质优于含碳量 80% 的石墨原材料。特别值得一提的是， 本发明的无烟煤导体材料 。
12、在煅烧、 焙烧的获取过程中， 自始至终不需要加入任何添加剂或催化剂化学物质以及其他 物质， 纯粹是无烟煤通电产生自热自燃进行煅烧， 更不需使用任何压力机械设备的辅助。 0013 本发明的无烟煤导体材料与石墨原材料的比较 ： 一、 无烟煤导电材料是高温煅烧、 焙烧的导体材料， 在烧制过程中， 去除了无烟煤中含 有的有毒有害元素， 如硫、 磷、 氟、 氯、 砷等有害元素， 无毒、 无味、 无害、 无污染、 无腐蚀， 是当 代绿色环保材料 ； 而石墨是天然原材料， 它其中天然含有的有害元素依然存在， 而且带入了 石墨制品中， 造成危害的因素。 0014 二、 无烟煤导体材料的电阻值 （0.4 欧） 。
13、及其电阻率 （1.5 欧姆米） 都要优于含碳 量 80% 的石墨原材料的电阻值 （1 欧） 和电阻率 （3.6 欧姆米） 。 0015 三、 无烟煤导体材料的润滑性能与石墨相当， 但耐磨性， 热稳定性， 热传导性均高 于石墨原材料， 完全能取代石墨原材料。 0016 四、 无烟煤蕴藏量丰富， 产地多， 原材料容易获取， 其制造工艺简单， 易学、 易掌握， 制造的成本低， 容易满足市场需求且价格比石墨便宜很多， 可广泛应用到化工、 机械、 冶炼、 电子、 航空航天、 军工以及医疗器械等领域， 其成本也大幅降低， 应用价值提高。 0017 下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。 具体实施方式。
14、 说 明 书 CN 102930919 A 4 3/3 页 5 0018 实施例1。 选择发热量在7000大卡或者7000大卡以上的优质无烟煤， 将其破碎加 工成 30cm 左右的块状无烟煤， 然后层层叠叠有规律的放入煅烧炉中， 通电， 利用无烟煤产 生的自热自燃进行煅烧， 温度达到 1600 2200 度后保温 2 3 小时 （具体温度根据煤质情 况确定） ， 再隔绝氧气进行焙烧， 待煅烧块状无烟煤自然冷却后， 即可获得本发明的无烟煤 导体材料， 无烟煤从煅烧、 焙烧到自然冷却的时间为 20 24 小时。经检测， 制成的无烟煤 导体材料的电阻值可达 0.4 0.6 欧， 电阻率为 2.2 1.5 欧姆米。该无烟煤导体材料 为块状， 根据产品需要， 也可再加工成颗粒料或粉状材料使用。 采用的原材料是具有玻璃或 金刚光泽的黑色天然物质， 其容重为 1.5 1.8g/cm3， 莫氏硬度为 2.0 3.5， 碳、 氢和氧占 有机质的 95% 以上。 0019 本发明的实施方式不限于上述实施例， 在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种 变化均属于本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 102930919 A 5 。