一种用于负极炭高温处理的碳纤维坩埚的制作方法与流程

专利2025-06-23  15


本发明涉及坩埚,具体涉及一种用于负极炭高温处理的碳纤维坩埚的制作方法。


背景技术:

1、负极炭的高温处理是负极材料制备过程中的一个重要环节,主要涉及炭化和石墨化过程。炭化是指负极材料在高温(通常在700~1200℃范围内)环境中分解为碳基化合物的过程。这个过程主要是通过将材料中的非碳元素蒸发或溶解出来,使材料中的碳含量增加,从而提高其导电性。对于某些负极材料,如人造石墨负极材料,需要在炭化后进行更高温度的处理,即石墨化过程。石墨化是指在接近3000℃的高温下对负极材料进行处理,使其形成石墨化结构。

2、无论是炭化和石墨化过程,都需要将负极炭材料装入坩埚,再将坩埚放入高温炉内加热。由于石墨化过程温度很高,一般的石墨坩埚在使用4-6次后就会破裂,增加了生产成本。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述技术不足,提出一种用于负极炭高温处理的碳纤维坩埚的制作方法,解决现有技术中一般的石墨坩埚强度不能满足石墨化过程需求,导致使用寿命较短的技术问题。

2、为达到上述技术目的,本发明采取了以下技术方案:

3、本发明提供了一种用于负极炭高温处理的碳纤维坩埚的制作方法,包括:

4、将一定量沥青放入加热容器中加热熔化;

5、将熔化后的沥青与石墨及碳纤维混匀;

6、将混匀后的石墨、碳纤维及沥青的混合物中倒入模具中,通过压力机对混合物进行挤压,成型得到碳纤维坩埚坯体;

7、将坩埚坯体放入石墨化炉中加热固化。

8、在一些实施例中,石墨、碳纤维及沥青的混合比例为65:5:30。

9、在一些实施例中,将融化后的沥青与石墨及碳纤维混匀的具体方法包括:

10、提供一混合器,所述混合器包括混合壳体、斜槽、第一喂料机构及第二喂料机构,所述混合壳体的下端开设有出料口,所述斜槽倾斜固定于所述混合壳体内,所述第一喂料机构设置于所述斜槽的上方,并用于将石墨投向所述斜槽,所述第二喂料机构设置于所述斜槽的上方,并用于将碳纤维投向所述斜槽;

11、将融化后的沥青通入斜槽的上端,融化后的沥青沿着斜槽向下流动,同时通过第一喂料机构将石墨投向所述斜槽,通过第二喂料机构将碳纤维投向所述斜槽,以实现将熔化后的沥青与石墨及碳纤维混匀,混匀后的混合物从出料口排出到模具内。

12、在一些实施例中,所述第一喂料机构包括第一喂料壳体、第一转盘及第一转动驱动件,所述第一喂料壳体固定于所述混合壳体并位于所述斜槽的上方,所述第一喂料壳体的上端开设有第一进料口,所述第一喂料壳体的下端开设有第一落料口,所述第一转盘转动设置于所述第一喂料壳体内,所述第一转盘的外侧壁上形成有若干个第一容纳槽,所述第一转动驱动件与所述第一转盘连接、并用于驱动所述第一转盘转动。

13、在一些实施例中,所述第一喂料机构还包括第一转轴,所述第一转轴转动设置于所述第一喂料壳体,所述第一转盘固定于所述第一转轴上。

14、在一些实施例中,所述第一转动驱动件包括第一转动驱动电机、第一主动链轮、第一从动链轮及第一链条,所述第一主动链轮固定套设于所述第一转动驱动电机的输出轴上,所述第一从动链轮固定套设于所述第一转轴,所述第一链条闭合设置,所述第一链条的一端绕设于所述第一主动链轮,所述第一链条的另一端绕设于所述第一从动链轮。

15、在一些实施例中,所述第二喂料机构包括第二喂料壳体、第二转盘及第二转动驱动件,所述第二喂料壳体固定于所述混合壳体并位于所述斜槽的上方,所述第二喂料壳体的上端开设有第二进料口,所述第二喂料壳体的下端开设有第二落料口,所述第二转盘转动设置于所述第二喂料壳体内,所述第二转盘的外侧壁上形成有若干个第二容纳槽,所述第二转动驱动件与所述第二转盘连接、并用于驱动所述第二转盘转动。

16、在一些实施例中,所述第二喂料机构还包括第二转轴,所述第二转轴转动设置于所述第二喂料壳体,所述第二转盘固定于所述第二转轴上;

17、所述第二转动驱动件包括第二转动驱动电机、第二主动链轮、第二从动链轮及第二链条,所述第二主动链轮固定套设于所述第二转动驱动电机的输出轴上,所述第二从动链轮固定套设于所述第二转轴,所述第二链条闭合设置,所述第二链条的一端绕设于所述第二主动链轮,所述第二链条的另一端绕设于所述第二从动链轮。

18、在一些实施例中,所述混合器还包括进料漏斗,所述进料漏斗的出口位于所述斜槽的上端的上方。

19、在一些实施例中,所述出料口设置有出料阀。

20、与现有技术相比,本发明提供的用于负极炭高温处理的碳纤维坩埚的制作方法装置的有益效果是:通过将混匀后的石墨、碳纤维及沥青的混合物作为碳纤维坩埚主要原料,其中,碳纤维可以起到增加坩埚的结构强度的作用,可以延长坩埚的使用寿命,降低石墨化过程的生产成本。



技术特征:

1.一种用于负极炭高温处理的碳纤维坩埚的制作方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的用于负极炭高温处理的碳纤维坩埚的制作方法,其特征在于,石墨、碳纤维及沥青的混合比例为65:5:30。

3.根据权利要求1所述的用于负极炭高温处理的碳纤维坩埚的制作方法,其特征在于,将熔化后的沥青与石墨及碳纤维混匀的具体方法包括:

4.根据权利要求1所述的用于负极炭高温处理的碳纤维坩埚的制作方法,其特征在于,所述第一喂料机构包括第一喂料壳体、第一转盘及第一转动驱动件,所述第一喂料壳体固定于所述混合壳体并位于所述斜槽的上方,所述第一喂料壳体的上端开设有第一进料口,所述第一喂料壳体的下端开设有第一落料口,所述第一转盘转动设置于所述第一喂料壳体内,所述第一转盘的外侧壁上形成有若干个第一容纳槽,所述第一转动驱动件与所述第一转盘连接、并用于驱动所述第一转盘转动。

5.根据权利要求4所述的用于负极炭高温处理的碳纤维坩埚的制作方法,其特征在于,所述第一喂料机构还包括第一转轴,所述第一转轴转动设置于所述第一喂料壳体,所述第一转盘固定于所述第一转轴上。

6.根据权利要求5所述的用于负极炭高温处理的碳纤维坩埚的制作方法,其特征在于,所述第一转动驱动件包括第一转动驱动电机、第一主动链轮、第一从动链轮及第一链条,所述第一主动链轮固定套设于所述第一转动驱动电机的输出轴上,所述第一从动链轮固定套设于所述第一转轴,所述第一链条闭合设置,所述第一链条的一端绕设于所述第一主动链轮,所述第一链条的另一端绕设于所述第一从动链轮。

7.根据权利要求1所述的用于负极炭高温处理的碳纤维坩埚的制作方法,其特征在于,所述第二喂料机构包括第二喂料壳体、第二转盘及第二转动驱动件,所述第二喂料壳体固定于所述混合壳体并位于所述斜槽的上方,所述第二喂料壳体的上端开设有第二进料口,所述第二喂料壳体的下端开设有第二落料口,所述第二转盘转动设置于所述第二喂料壳体内,所述第二转盘的外侧壁上形成有若干个第二容纳槽,所述第二转动驱动件与所述第二转盘连接、并用于驱动所述第二转盘转动。

8.根据权利要求7所述的用于负极炭高温处理的碳纤维坩埚的制作方法,其特征在于,所述第二喂料机构还包括第二转轴,所述第二转轴转动设置于所述第二喂料壳体,所述第二转盘固定于所述第二转轴上;

9.根据权利要求1所述的用于负极炭高温处理的碳纤维坩埚的制作方法,其特征在于,所述混合器还包括进料漏斗,所述进料漏斗的出口位于所述斜槽的上端的上方。

10.根据权利要求1所述的用于负极炭高温处理的碳纤维坩埚的制作方法,其特征在于,所述出料口设置有出料阀。


技术总结
本发明公开了一种用于负极炭高温处理的碳纤维坩埚的制作方法,包括将一定量沥青放入加热容器中加热融化;将融化后的沥青与石墨及碳纤维混匀;将混匀后的石墨、碳纤维及沥青的混合物中倒入模具中,通过压力机对混合物进行挤压,成型得到碳纤维坩埚坯体;将坩埚坯体放入石墨化炉中加热固化。与现有技术相比,本发明提供的用于负极炭高温处理的碳纤维坩埚的制作方法装置的有益效果是:通过将混匀后的石墨、碳纤维及沥青的混合物作为碳纤维坩埚主要原料,其中,碳纤维可以起到增加坩埚的结构强度的作用,可以延长坩埚的使用寿命,降低石墨化过程的生产成本。

技术研发人员:吴建云
受保护的技术使用者:江苏宏耀炭素有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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