一种人工石墨膜卷材的生产冶具及利用其生产人工石墨膜卷材的工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113865357A(43)申请公布日2021.12.31(21)申请号202111316744.0(22)申请日2021.11.08(71)申请人江西昌大高新能源材料技术有限公司地址330096江西省南昌市南昌高新技术产业开发区天祥大道2799号佳海产业园6#楼101室(72)发明人李晓敏尹传强习宇春周浪熊伟徐乐祥罗金鹏周飞(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人王焕巧(51)Int.Cl.F27D7/06(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图5页(54)发明名称一种人工石墨膜卷材的生产冶具及利用其生产人工石墨膜卷材的工艺(57)摘要本发明公开了一种人工石墨膜卷材的生产冶具，由第一圆筒和第二圆筒组成，二者所围成的内腔形成容置腔；第一圆筒与第二圆筒端面上分别设置有带限位螺母的底板，第一圆筒及其底板、第二圆筒分别设置通气圆孔，第一圆筒上设置限位梢，第二圆筒上设置限位缺口。本发明还公开了利用上述冶具生产人工石墨膜卷材的工艺，其包括1)将聚酰亚胺薄膜卷绕于容置腔内；卷材剪裁一长方孔并置于限位梢内；2)将冶具送入碳化炉中处理得到碳膜卷材；3)将卷材通过限位缺口伸出至冶具外圈，再送入石墨化炉中处理得到石墨膜卷材；4)开卷收料；5)压延处理。本发明生产冶具的容置腔可充分利用，结合辅助结构，利用其烧制人工石墨膜可大幅度减少表观明显缺陷。CN113865357ACN113865357A权利要求书1/2页1.一种人工石墨膜卷材的生产冶具，其特征在于：所述生产冶具由第一圆筒(100)和第二圆筒(200)组成，所述第二圆筒(200)套在所述第一圆筒(100)外围，所述第一圆筒(100)和所述第二圆筒(200)所围成的内腔形成人工石墨膜卷材容置腔；所述第一圆筒(100)其中一端面上设置有带限位螺母I(101)的底板，所述第一圆筒(100)筒体的径向方向上设置若干个均匀分布的通气圆孔I(102)，所述第一圆筒(100)的底板上设置若干个均匀分布的通气圆孔II(103)，所述第一圆筒(100)筒体径向方向上设置一排均匀分布的向外凸起的限位梢(104)；所述第二圆筒(200)其中一端面上设置有带限位螺母II(201)的底板，所述第二圆筒(200)筒体的径向方向上设置若干个均匀分布的通气圆孔III(202)，所述第二圆筒(200)径向方向上设置的限位缺口(203)；还包括与所述限位螺母I(101)、所述限位螺母II(201)均相匹配的限位螺栓(105)，通过所述限位螺栓(105)的两端分别与限位螺母I(101)、限位螺母II(201)相结合，进而将所述第一圆筒(100)和所述第二圆筒(200)连接。2.根据权利要求1所述的一种人工石墨膜卷材的生产冶具，其特征在于：所述通气圆孔I(102)与所述通气圆孔III(202)均设置为4‑8排，其直径均为2‑5mm。3.根据权利要求1所述的一种人工石墨膜卷材的生产冶具，其特征在于：所述通气圆孔II(103)的数量为4‑8，其直径为2‑10mm。4.根据权利要求1所述的一种人工石墨膜卷材的生产冶具，其特征在于：所述限位梢(104)的数量为2‑4个，其长度为5‑10mm。5.根据权利要求1所述的一种人工石墨膜卷材的生产冶具，其特征在于：所述限位缺口(203)的宽度为2‑5mm。6.一种利用权利要求1～5任意一项所述的生产冶具生产人工石墨膜卷材的工艺，其特征在于，包括如下步骤：1)卷材装配：将聚酰亚胺薄膜卷绕于第一圆筒(100)和第二圆筒(200)所围成的容置腔内，空隙率为40％‑90％；聚酰亚胺薄膜卷材贴近第一圆筒(100)的一端剪裁一长方孔并置于第一圆筒(100)限位梢(104)内；2)碳化：将步骤1)所述卷绕聚酰亚胺薄膜的冶具送入碳化炉中进行碳化处理，在炉腔真空度1‑50Pa条件下控温进行碳化，冷却降至室温得到碳膜卷材；3)石墨化：将步骤2)制得的碳膜卷材贴近第二圆筒(200)的一端通过第二圆筒(200)限位缺口(203)伸出至冶具外圈，将卷绕碳膜的冶具送入石墨化炉中进行石墨化处理，在流动氩气保护条件下控温进行石墨化，冷却降至室温得到石墨膜卷材；4)开卷收料；5)压延处理。7.根据权利要求6所述的生产人工石墨膜卷材的工艺，其特征在于，所述步骤2)按如下程序进行控温：以1～6℃/min的升温速率升至480～500℃，保温0.5～1h；以0.5～2℃/min的升温速率升至600～700℃，保温0.5～1h；以0.5～4℃/min的升温速率升至1000～1400℃，保温0.5～1h。8.根据权利要求6所述的生产人工石墨膜卷材的工艺，其特征在于，所述步骤3)按如下程序进行控温：：20℃/min的升温速率升至1000