浸漬石墨管與擠壓管有哪些區(qū)別?
隨著近年來?yè)Q熱器市場(chǎng)的快速發(fā)展,,人們對(duì)制造換熱器材料的要求有了很大提高,。針狀石墨換熱器中的石墨管應(yīng)具有耐腐蝕性好、傳熱面不易結(jié)垢,、傳熱性能好,、抗拉和抗彎強(qiáng)度高等特點(diǎn)。我公司通過改進(jìn)石墨管生產(chǎn)過程中的一些工藝,,提高了產(chǎn)品的均勻性,、致密性、導(dǎo)熱性和強(qiáng)度,,生產(chǎn)出了一種能滿足市場(chǎng)需求的專用于制作熱交換器的石墨管,。
[0021]本發(fā)明的第四優(yōu)選技術(shù)方案如下:步驟(4)中,焙燒升溫曲線為:在150,?300°C時(shí),加熱速率為4,?5.5°C/h,;在300?在600°C時(shí),,加熱速率為0,。6?0.9°C/h;600嗎,?在800℃時(shí),,加熱速率為2,。1?2.5°C/h;最好是:在150,?在300℃時(shí),,加熱速率為4。5?5°C/h,;在300,?在600°C時(shí),加熱速率為0,。6?0.8攝氏度/小時(shí),;600嗎?在800℃時(shí),,加熱速率為2,。1?2.3攝氏度/小時(shí).
[0022]本發(fā)明的第五優(yōu)選技術(shù)方案如下:步驟(5)中,在烘烤后的產(chǎn)品表面纏繞碳纖維,,交叉纏繞形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),,纏繞厚度為0.85?1.25mm,,最好是0.9,?一. 1毫米.
[0003]為了解決強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的換熱問題,提高其傳熱系數(shù),,滿足高溫高壓條件下?lián)Q熱和節(jié)能的需要,,人們開始關(guān)注新材料換熱器。一般換熱器都是用金屬材料制造,,也有一些耐腐蝕的換熱器,,如石墨換熱器,已經(jīng)用非金屬材料制造,。石墨用途廣泛,,有振動(dòng)成型、擠壓成型,、冷壓成型等多種不同的生產(chǎn)方法,。然而,缺少能夠特別滿足石墨熱交換器需求的石墨管,。目前,,已經(jīng)公布了許多關(guān)于石墨管的專利:
[0023]本發(fā)明的第六優(yōu)選技術(shù)方案為:步驟(6)中,浸泡時(shí)間為20,?2小時(shí),,烘干溫度200?220°C,,最好200,?210°C,;干燥后石墨制品的增重率為15%。
[0024]本發(fā)明的第七優(yōu)選技術(shù)方案是:在步驟¢)中,,液體浸漬劑為酚醛樹脂,。
[0025]本發(fā)明的第八優(yōu)選技術(shù)方案是:步驟(6)中,浸漬壓力為1.8,?2.OMPa,,最好是1。8?一.9MPa〇
[0026]本發(fā)明還涉及通過上述方法制備的石墨管,。
[0027]以下對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步解釋和說明,。
[0028]經(jīng)熱交換器制造商反饋,現(xiàn)有技術(shù)中的熱交換器石墨管存在耐腐蝕性差,、傳熱面易結(jié)垢,、抗拉和抗彎強(qiáng)度低等缺陷。,,不能滿足實(shí)際應(yīng)用的需要,。因此,特提出本發(fā)明的技術(shù)方案,。
[0004]專利ZL200410013983,。9公開了一種瀝青石墨管及其生產(chǎn)方法。該產(chǎn)品包括以瀝青,、石墨粉,、硬脂酸、碳黑粉為原料制成的管壁,,在上述管壁的材料間隙中浸漬有樹脂和/或?yàn)r青成分,;生產(chǎn)方法包括擠壓成型、高溫碳化,、浸漬,、中溫處理等步驟。專利ZL201310258574,。4公開了一種石墨管及其制造方法,。然而,本發(fā)明的骨料是石墨粉,、硬脂酸和碳黑粉,,浸漬劑是氯化聚烯烴。
[0005]專利ZL201010265836,。6涉及一種加工浸漬石墨管的生產(chǎn)方法,包括將不同形狀的塊狀石墨原料加工成管材,、干燥,、浸漬,、高溫固化、管材加工,、連接等步驟,。
[0006]專利ZL200710134925。5公開了一種浸漬石墨管的生產(chǎn)方法,,包括配料,、成型、烘烤和浸漬步驟,。
[0007]專利ZL201110330931,。4公開了一種高溫石墨管及其生產(chǎn)方法,包括以瀝青,、石墨粉,、納米碳酸鈣和碳黑粉為原料制成的管壁。管壁的材料滲透有瀝青成分,,使得管壁完全不滲透,。生產(chǎn)方法包括擠壓成型、高溫焙燒,、高溫石墨化,、浸漬、中溫處理等步驟,。
[0008]由于熱交換器的石墨管需要滿足高耐熱性,、良好的耐腐蝕性以及高硬度和強(qiáng)度的要求,現(xiàn)有技術(shù)中的石墨管不能完全滿足上述性能,。鑒于此,,提出了本發(fā)明。
[發(fā)明概述]
[0029]本發(fā)明制備的熱交換器用耐腐蝕石墨管是以高純石墨粉和樹脂為原料,,經(jīng)捏合,、擠出成型、碳纖維表面處理,、樹脂浸漬等工藝制成的,。在生產(chǎn)過程中,原料配比,、捏合冷卻時(shí)間和溫度的控制,、浸漬過程中專用浸漬樹脂壓力的控制都是本發(fā)明的改進(jìn)和創(chuàng)新。
[0030]本發(fā)明公開了一種熱交換器用耐腐蝕石墨管的制備方法,。石墨管的原料是300目粉末和200目粉末,,按質(zhì)量比5?7 :3?5,最好是5,?6 :4?5,,更優(yōu)選6∶4。本發(fā)明選用粒度細(xì)的石墨粉,,精確控制產(chǎn)品的密度和強(qiáng)度,,所選用的粉體堆積更加緊密,使得石墨材料孔隙率低,、孔徑小,、強(qiáng)度高、抗氧性強(qiáng),。
[0031]在本發(fā)明的捏合步驟中,,將配料得到的石墨粉與改性瀝青按照78?80 : 20?20,,揉60,?90分鐘,捏合溫度為135,?150°C,;揉好后烘干時(shí)間10分鐘左右,這樣控制溫度在130,?135°C,,并能在干燥過程中釋放大量煙霧,避免產(chǎn)品開裂,,使膏體具有良好的可塑性,。優(yōu)選地,改性瀝青在抽真空的同時(shí)在130℃下加熱,。150°C,,真空度500?5000Pa,,最好是500,?200Pa在此條件下,攪拌10,?30分鐘,。本發(fā)明通過適度的真空環(huán)境,可以使改性瀝青中的輕揮發(fā)性組分完全揮發(fā),,從而避免焙燒過程中氣體揮發(fā)在碳材料中形成氣隙,。因?yàn)閾]發(fā)組分揮發(fā)過程中形成的空隙或氣泡是非常不規(guī)則的,會(huì)使碳材料形成不規(guī)則的大的裂紋或空隙,。
[0009]本發(fā)明的主要發(fā)明目的是提出一種熱交換器用石墨管的制備方法,。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的,采用的技術(shù)方案是:
[0011]一種熱交換器用石墨管的制備方法,包括以下步驟:
[0012] (1)配料:將石墨粉分別過篩,,得到200目和300目粉末,,300目粉末與200目粉末的質(zhì)量比為5?7 :3?5,、混合;
[0013] (2)混捏:將步驟(1)中的石墨粉和改性瀝青按78,?80 :20?20,,揉60?90分鐘,,捏合溫度為135,?150°C;其中改性瀝青軟化點(diǎn)為95℃,。IKTC,,焦化值55?65% ;
[0014] (3)成型:當(dāng)壓力為10,?在30MPa的作用下,,膏體被擠壓成密度為1。65?一,、68g/cm3生坯,;
[0015] (4)焙燒:將生坯置于高溫爐中,用填料焦粉覆蓋生坯,,逐漸升溫至600 ℃?在800℃下,,粘結(jié)劑碳化得到焙燒產(chǎn)物。
[0016] (5)碳纖維表面處理:在烘烤后的產(chǎn)品表面纏繞碳纖維,,纏繞厚度為0.8,?1.5mm
[0017] (6)浸漬:將碳纖維表面處理后的烘烤產(chǎn)品放入浸漬罐中,浸漬壓力為1,。5?2.在IMPA條件下,,用液體浸漬劑浸泡18?25小時(shí)后干燥,。
[0018]本發(fā)明的第一優(yōu)選技術(shù)方案為:步驟(1)中,,300目粉末與200目粉末的質(zhì)量比為5∶1。6 :4?5,,優(yōu)選6∶4,。
[0019]本發(fā)明的第二優(yōu)選技術(shù)方案為:步驟(1)中,300目粉末的純度大于等于90%,,200目粉末的純度大于等于80%,。
[0020]本發(fā)明的第三優(yōu)選技術(shù)方案是:在步驟(2)中,捏合之前,對(duì)改性瀝青進(jìn)行抽真空加熱,,加熱溫度為130 ℃?150°C,,真空度500?5000Pa,,最好是500,?2000Pa在此條件下,攪拌10,?30分鐘,;揉好后,晾10,?二十分鐘,。

