高密度、高强度碳材用原料之制作方法

摘要

本发明是以媒焦沥青为原料，经热处理、化学萃取、过滤、乾燥、预氧化处理及低温烧等制程，制作出高性能液晶介相 (Mesophase) 粉末。本发明之特点为在低温烧 (330℃～390℃) 前，先在200～250℃以下温度通入空气作预氧化处理，可得分散均匀的液晶介相粉末，克服低温烧后液晶介相粉末凝结现象，减少再一次的机械粉碎制程，保持液晶介相粉末颗粒完整性。在250℃以下进行预氧化处理，经370℃烧热处理６小时，然后1000℃保温２小时碳化处理，收缩率=10％，其密度1.7g/cm3，弯曲强度21，600psi；最后经2500℃保温1小时石墨化处理，石墨化的收缩率5.5％，得到密度1.98g/cm3及弯曲强度14，200psi的石墨。

主权项

1. 一种高密度、高强度碳材用原料制作方法,其特 点为 碳材用原料之制作过程采用预氧化处理,获得分散 均匀之 碳材原料粉末,其详细制程为: 将煤焦沥青先经380-500℃高温热处理,然后利用 混 合物溶剂萃取热处理过之沥青,萃取溶剂为体积10- 70% 甲苯与体积90-30%之混合物或体积0-100%低温煤 焦 油(沸点范围105-217.2℃)与体积100-0%高温煤焦油(沸 点范围208.2-273.4℃)之混合物,萃取溶剂重量为热处 理过煤焦沥青重量之2-4倍,萃取之后再施以室温过 滤及 乾燥; 乾燥过之粉末置于空气之环境下以每分钟0.5-3 ℃速 率升温至200-300℃施以预氧化处理,再换成N@ss2气氛 于330-390℃施以低温烧热处理2-10小时。2. 如申 请专利范围第1项之制作方法,预氧化处理为在空 气之环境下以每分钟1℃速率升温至200-250℃保温1- 30 分钟。3. 如申请专利范围第1项之制作方法,低温 烧热处理在 330-370℃及保温6小时下进行。图示简单说明: 图1.典型液晶介相粉末及高性能石墨制作程序。 图2.碳材之弯曲强度与液晶介相粉末制作之预氧 化温度及 烧温度(保温6小时)之关系(在溶剂甲苯:是1: 1下 )。 图3.碳材之弯曲强度与液晶介相粉末制作之预氧 化温度及