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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115504466A(43)申请公布日2022.12.23(21)申请号202211172017.6(22)申请日2022.09.26(71)申请人鸡西环宇新能源材料有限公司地址150000黑龙江省鸡西市恒山区柳毛乡(72)发明人于阳(74)专利代理机构沈阳天赢专利代理有限公司21251专利代理师刘英(51)Int.Cl.C01B32/225(2017.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种制备膨胀石墨的方法及其装置(57)摘要本发明涉及石墨加工技术领域,且公开了一种制备膨胀石墨的方法及其装置,该制备膨胀石墨的方法及其装置,通过本发明制作的石墨工艺新颖、装置简单、能耗低、升温迅速,是利用等离子体炬加热技术(高温等离子体焰流),使可膨胀石墨遇高温瞬间膨胀形成蠕虫状的膨胀石墨。本发明的原理与现行的高温膨化炉一致,但由于是将可膨胀石墨直接送入具有极高温度的等离子体焰流中直接加热,温度梯度极大,可以将细鳞片石墨原料制备膨胀倍率≥300的膨胀石墨。这也是本发明的最主要优点,此外,等离子体炬是直接加热物料,热利用率极高,而且温度可根据工作气体流量、压力、电流、电压等参数进行调节。CN115504466ACN115504466A权利要求书1/1页1.一种制备膨胀石墨的方法及其装置,其特征在于:所述该膨胀石墨的制备方法如下:S1、将天然鳞片石墨与无机插层剂、有机插层剂以及氧化剂按照鳞片石墨,无机插层剂:有机插层剂:氧化剂的重量比=1:0.5ˉ5:0ˉ1:0.01ˉ1的比例均匀混和,制得膨胀石墨初体;S2、启动制备膨胀石墨的装置,隔绝空气:关闭尾气排放口(13),往料斗(2)中装入可膨胀石墨,将真空泵连接到抽真空连接口(14)处,启动真空泵将炉体(1)内抽成真空状态,抽真空完毕后,向喷气管(4)通保护气体,使炉体(1)内压力恢复到大气压力;所选用的可膨胀石墨是采用粒度在100目及以下的细鳞片石墨原料经氧化、酸化插层、水洗、干燥后制得;S3、产生高温等离子体焰流:向等离子体喷枪(5)的工作气进气口(51)加载工作气体,等离子体喷枪(5)点火,工作气体被电离击穿导通,从等离子体喷枪(5)中喷射出高温等离子体焰流,温度高达3500~8000℃;S4、利用高温等离子体焰流制备膨胀石墨:启动螺旋输送机(3)往炉体(1)内输送可膨胀石墨,可膨胀石墨在喷气管(4)喷出的保护气体的作用下吹向高温等离子体焰流,形成了蠕虫状的膨胀石墨,落入炉体(1)的底部,待炉体(1)冷却后打开取料口(15)取出膨胀石墨。2.根据权利要求1所述的一种制备膨胀石墨的方法及其装置,其特征在于:所述保护气体选自氩气、氮气中的一种,所述工作气体为氩气或者氮气。3.根据权利要求1所述的一种制备膨胀石墨的方法及其装置,其特征在于:包括炉体(1)、料斗(2)、螺旋输送机(3)和等离子体喷枪(5);炉体(1)的上部设有物料输送口以及尾气排放口(13),炉体(1)的下部设有与真空泵连接的抽真空连接口(14),炉体(1)的底部设有可密闭的取料口(15);螺旋输送机(3)的输出端与炉体(1)固定连接,螺旋输送机(3)的输出口与炉体(1)的物料输送口相连通,螺旋输送机(3)的输入口处固定连接有料斗(2),在炉体(1)与螺旋输送机(3)的连接处设有喷气管(4),喷气管(4)的输出口与炉体(1)的物料输送口相连通;等离子体喷枪(5)设置在炉体(1)的顶部,等离子体喷枪(5)的喷口位于炉体(1)的空腔内,等离子体喷枪(5)的上端部设置有工作气进气口(51);从等离子体喷枪(5)中喷射出高温等离子体焰流,启动螺旋输送机(3)往炉体(1)内输送可膨胀石墨,可膨胀石墨在喷气管(4)喷出的保护气体的作用下吹向高温等离子体焰流。4.根据权利要求1所述的一种制备膨胀石墨的方法及其装置,其特征在于:所述炉体(1)是由内衬(11)和外壳(12)组成的双层立式中空圆柱体结构,外壳(12)采用不锈钢制作而成,内衬(11)为一层附着在外壳(12)内壁上的石墨砖。5.根据权利要求1所述的一种制备膨胀石墨的方法及其装置,其特征在于:所述等离子体喷枪(5)通过电缆依次连接控制柜(6)及电源柜(7)。2CN115504466A说明书1/3页一种制备膨胀石墨的方法及其装置技术领域[0001]本发明涉及石墨加工技术领域,具体为一种制备膨胀石墨的方法及其装置。背景技术[0002]膨胀石墨作为制造柔性石墨的中间产品,是由天然鳞片石墨经氧化、酸化插层、水洗、干燥、高温膨化而得到的一种疏松多孔的蠕虫状物质,又名石墨蠕虫。膨胀石墨不仅具有天然石墨本身的耐热、耐蚀、导电、导热、自润滑等优良特性,而且还具有天然石墨不具备的轻质、柔软、可压缩、回弹等性能,因此本发明提供了一种